2022 年,機器人終於會剝香蕉皮了

作者 | 發布日期 2022 年 04 月 12 日 13:13 | 分類 機器人 , 科技趣聞 Telegram share ! follow us in feedly


剝香蕉需要幾個步驟?拿起香蕉,一隻手握香蕉下方,另一手剝皮。或許有人會糾結要從頭還是屁股剝,但對一般人不傷害香蕉剝皮算輕鬆的事。

人剝香蕉皮當然不難(對猩猩猴子也如此),但對機器人就不一定了。東京大學研究團隊Heecheol Kim、Yoshiyuki Ohmura、Yasuo Kuniyoshi開發機器人,可不破壞香蕉肉下成功剝掉香蕉皮,不過成功率只有約57%。

似乎不費吹灰之力的剝香蕉,其實是精細的過程。每次剝皮時,香蕉形狀、大小、熟度都有差異,只是大腦在剝皮時的處理速度人感覺不到。對機器人來說,處理過程就需長時間學習。

團隊開發的雙臂機器人有兩個UR5(通用機器人)機器手臂和兩個運動學參數與UR5相同的控制器,雲台安裝ZED迷你立體相機,相機固定在可觀察香蕉的位置。人類操作員控制機器人時,透過頭戴式顯示器(HMD)看到立體相機裡的圖像。顯示器安裝眼動儀,即時測量操作者注視位置。

(Source:論文,下同)

為了訓練機器人剝香蕉,研究人員使用大量人類剝香蕉過程,用這些數據以「深度模仿學習」訓練。長達13小時的訓練,剝香蕉過程分解為9步驟:

  1. 抓住香蕉。
  2. 舉起香蕉。
  3. 伸右側手抓住香蕉尖。
  4. 剝開香蕉尖。
  5. 右側手靠近右邊果皮。
  6. 右手握住果皮並剝開。
  7. 旋轉香蕉重新定位,讓右手能碰到左邊果皮。
  8. 右手靠近左側果皮。
  9. 右手握住左邊果皮剝開。

長時間深度學習後,成功時機器人可約3分內剝完一根香蕉。當然也有失敗時,香蕉可能會滑落,剝皮時可能擠壓果肉……因此成功剝皮率只有57%。

這些數據說明,機器人距擁有某技能還有很多可改進空間。團隊目標是改善機器人技能,提高速度和可靠性,也希望除剝香蕉皮外其他精細任務發揮作用,幫助解決某些行業勞動力短缺的問題。

▲ Chipotle餐廳的Chippy。(Source:Chipotle

比如可在勞動力短缺的餐飲業當「機器員工」。其實已有餐廳使用機器人輔助廚房,如Chipotle餐廳的Chippy和White Castle的廚房機器人Flippy。如果能剝香蕉皮的機器人能執行更精細動作,想必會有更多可能。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:影片截圖)

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