“Gill 并不是讲了个笑话。我个人认为,抓取从一个地方抓起一个物体,然后放到另一个地方的大部分问题已经解决。但是有些工程问题没有解决:抓起工具并使用工具的抓取,还远远没有解决。” 这些工程问题没有解决,在于“智能芯片”的发展远远不够。 机器人的智能:面向功能对象网络(FOON) “问题的关键并不在机械手本身,而是机器人的智能还不够。《终结者》电影里机械手和智能芯片是产生终结者机器人需要的两个最重要的技术。我们已经有了各式各样的机械手,甚至有在机械结构上与终结者机器人手类似的机械手,但是却还没有另外一个更重要的技术——终结者机器人的智能芯片。” 而孙宇教授所在的实验室,目前最主要的任务之一,就是致力于为机器手开发出相匹配的“智能”--FOON。 “ 我们实验室发明了一个面向功能对象网络(Functional Object-Oriented Network,简称 FOON),它是一个存储功能对象和操作信息的中心知识网络系统......这个系统通过处理在线视频,比如 YouTube 上的视频,来得到功能对象和操作信息。"
这就是一个通过学习视频而得到的巨大“知识库”,而人们通过搜索知识库就可以得到想要的信息。 “比如,我晚上想吃烤牛排,就告诉我的机器人。机器人通过查询 FOON 这个知识网络,得到这么一个图,不光给出做烤牛排需要什么原料,还给出所有步骤和每一个步骤需要什么操作动作。FOON 的基本元素里包含了物体和操作的信息。” 机器人智能和计算机智能,是两个不同的概念 计算机在虚拟世界里可以做的很好,而一旦涉及到实实在在的物理环境,就会“发生差之毫厘失之千里的事情。” “如今,计算机智能在很多领域里已经把人类远远的甩在了后面(比如下棋)。而之所以机器人领域中还有很多问题没有解决,就是因为机器人要与现实环境有实实在在接触,这是计算机智能和机器人智能的区别。” 比如说拧螺丝这个动作,在拧的过程中会受到不同的作用力。 “螺丝刀与螺丝之间有实实在在的接触。手不光要抓紧螺丝刀,使螺丝刀不滑落,而且还要为螺丝刀提供拧螺丝的运动和力。同样的物体, 不同的操作任务也会需要不同的运动和力,自然需要不同的抓握方式。”
而孙宇教授所做的,就是根据不同的任务总结出不同的要求,然后根据这个要求得到最优的手抓解决方案。 “比如说使用锤子,需要做的是,怎么让机器手运行最少的动作步骤来完成任务。有时,机械手在运动期间要保证鼠标不掉出去;有时机器手拧灯泡,这个灯泡要跟灯座有实实在在的运作。”
最后,孙宇教授鼓励大家参加今年 10 月份在韩国举办的一个比赛。 “我们发表了 9 个任务,都是有实实在在基础的任务。从一个碗里面取豌豆放到另一个碗里面,复杂的是机器人抓锯割木板。希望大家更多的来关心机器人灵巧手抓取,Make Grasping Great Again。”
PS: 本文是根据 8 月 13 日孙宇教授参加 CCF-GAIR 发表的演讲进行的精编整理,原文请点击 AIR 042 | 南佛罗里达大学孙宇教授:机器人灵巧手抓取的复兴 孙宇教授演讲的完整视频,请戳:视频链接 (责任编辑:本港台直播) |