人工智能–盲行机器人

人工智能之盲行机器人

前言：最近麻省理工学院开发了一款无需视觉识别的猎豹3号机器人，这款机器人最大的亮点在于能够不借助视觉传感器和摄像头的情况下，通过“触感”驾驭环境，能躲避障碍物，毫不费力地攀爬楼梯。这款机器人可以深入救援人员无法涉足的地区来帮助人类完成一些危险、肮脏和困难的工作。

最近，麻省理工学院公布了一段视频，其正在研发的猎豹3号（Cheetah3）机器人能够不借助视觉传感器和摄像头的情况下，通过新的算法，帮助机器人“触感”驾驭环境，能躲避障碍物，毫无困难地攀爬楼梯。据了解，这款机器人可以深入救援人员无法涉足的地区或自然灾害环境下来帮助人类完成一些危险、肮脏和困难的工作。

由于在人类无法涉足的地区或自然灾害环境下，可视度很低，安装有视觉传感器和摄像头的机器人可能派不上用场，因此这款不借助视觉识别的机器人呈现出巨大优势。

除了爬楼梯外，猎豹3号机器人还可以跳跃，在崎岖的地形穿梭，在废墟里的台阶攀爬。甚至在被外力影响下，还能快速地找回平衡。这款机器人重约90磅，没有采用任何视觉装置，而是使用触觉来感知周围环境。

我们以前见过机器人爬楼梯，就像波士顿动力公司“可爱的SpotMini”。但SpotMini利用复杂的计算机视觉。但猎豹3机器人使用了与之不同的策略。猎豹3机器人背后的研发人员希望它在没有看到它前面的路径情况下就可以运行。麻省理工机械工程教授Sangbae Kim设计了机器人。其研发人员声称：过分依赖机器视觉会减缓机器人的运行速度，或者使机器人蹒跚。视觉可能会有噪音，会有些不准确，有时甚至视觉在特殊情况下完全得不到有效保证，如果太过依赖视觉，机器人必须非常精确地定位，这会导致它行动很慢，因此研发人员使用了触觉感应，机器人可以在快速移动的同时处理意外的障碍，从来加快了机器人的移动速度。这款机器人具有前所未有的运动能力，可以前后伸展，也可以左右扭转，这些得益于硬件的升级和更新。

猎豹3号机器人的盲行能力部分得益于研究人员开发的新算法。新算法之一用于触觉感应，另一个用于场景预测。触觉感应可以帮助机器人判断，什么时候抬脚，什么时候放脚。猎豹3号机器人可以根据脚踩不一样的材料，做出相应的反应。该算法基于来自陀螺仪、加速度计和腿部关节位置的数据来计算这些概率。另一算法则可以同时计算机器人多个身体部位的运行，并提前半秒给出相应的预测。预测算法每一秒计算20次。为了测试其性能，在实验中，研究人员在机器人在跑步机上或是上楼时，用脚踢和用力拉扯机器人，然后相应地调整算法。

猎豹3号机器人可以到人类无法进入的地方冒险，并完成危险、肮脏和困难的工作，在这些恶劣环境下，机器人可能无法看到，比如，被摧毁的日本福岛第一核电站内的辐射会把机器人身上的摄像头炸毁，而无法继续寻找核燃料块。这就是为什么研究人员使用算法和传感器来给机器人本体感觉——一种身体在空间中位置的感觉。机器人的升级包括对其硬件的改变，使其伸展和扭曲。它也有新的预测算法，帮助猎豹3号机器人改变步态以避免绊倒或跌倒。

在今年10月即将举行的智能机器人与系统国际会议上，无视觉技术以及其他对猎豹机器人模型的改进将成为本次会议的主题。这项研究得到了Naver、丰田研究机构、富士康和美国空军科学研究办公室的支持。

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