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学界 什么机械人才是好机械人?这个项目要为评

2019-04-14 01:43

  原题目:学界 什么机械人才是好机械人?这个项目要为机械人评估设定联合圭臬

  「robot」这个单词源于 1920 年的捷克戏剧,故事的末了机械人把持了工场湮灭了人类。但 Aaron Dollar 对改日的人结构系却很乐观,他的办公室墙上就贴着罗萨姆全能机械人(Rossums Universal Robots)的海报。

  他将机械人视为通常生计中的助手,实在,机械人能够助助咱们料理桌子、装配新的书柜。可是机械人怎样正在凌乱的家里就业(家里会有家具等其他物品)?这依然一个须要环球机械人专家团结一心去治理的困难。第一步,咱们须要为机械人的就业恶果协议一个联合的圭臬。

  Yale-CMU-Berkeley Object and Model Set(简称 YCB Set)旨正在为全寰宇的机械人实行室供应一种通用圭臬,皮相上看是只是一个手提箱姿势的盒子,盒子容纳了 77 种物品:锤子、无绳电钻、一罐午餐肉和测试九孔桩的用具等。假使看起来非凡浅显,这些过程细心发动的家庭用品或许是一种机械人新圭臬的改日。

  Dollar 是板滞工程和原料科学的副教员,两年前他提出能够正在机械人推敲中参与少少具有广博性和特别性的操作劳动。比方让机械人用手抓锤子。然而当其他机械人实行室思反复这个实行时,该选取众大的锤子呢?这时 YCB Set 就给咱们供应了联合的圭臬——请运用盒子里那把 23.45 盎司斯坦利锤子进项行测试吧!

  Dollar 是板滞工程和原料科学的副教员,两年前他提出能够正在机械人推敲中参与少少具有广博性和特别性的操作劳动。比方让机械人用手抓锤子。然而当其他机械人实行室思反复这个实行时,该选取众大的锤子呢?这时 YCB Set 就给咱们供应了联合的圭臬——请运用盒子里那把 23.45 盎司斯坦利锤子进项行测试吧!

  除了这些测试物品以外,这个项目还供应了五个示例的劳动(比如将水从壶倒进到杯子、安置桌面)和每个劳动的已毕圭臬。该项目标网站还许诺其它实行室供应他们自身的实行及结果,要用来对原有的劳动实行扩充。Dollar 以为,当实行室全部依据自身的圭臬测试时,往往不行精确的理解到自身的专长和短板。圭臬一朝联合,就将成为一种更客观的评估形式。

  YCB Set 正在机械人界限的瓶颈期间产生。所谓瓶颈,即是说机械人只可正在固定的境况中展现非凡好,比方正在工场里,只须要反复某些手脚的工夫。目前,机械人正在相通的境况里反复同样的手脚这方面曾经展现得非凡好了。Dollar 以为:正在固定的外界前提下,机械人老是正在相通的地方看着相通的东西反复相通的手脚。这只须编程就能够已毕,并且能够已毕得相当不错。然而对 Dollar 和其他机械人专家而言,让机械人有自身考虑才是更是具有离间性的就业。

  机械人社区的人们正正在考试开辟能够正在通常境况和家庭中就业的机械人,他以为,这与之前的流水线式就业截然相反。

  恒久从此,圭臬都是科学前进中至合紧要的一个人。直到十九世纪,寰宇上各个地方的时刻才有了联合的圭臬(原子钟是寰宇上已知最切实的时刻衡量圭臬)。幸而有了寰宇圭臬时刻,咱们才调很胜利地运用上部分 GPS 体例和无人驾驶汽车。之前的几个世纪,人们只用手和脚来衡量东西的长度和高度,生计特别未便。邦际重量和衡量委员会正在巴黎的天色把持库中存储了少少金属棒,给出了寰宇上联合的胸怀圭臬,每个金属棒都是衡量单元的承载体。近几年,这些金属棒曾经被更准确的衡量圭臬所代替,新的衡量圭臬是正在光速根柢上设立的,原子钟正在个中又起到了弗成看轻的感化。

  当咱们对机械人的央求有了进一步的降低,而不是仅仅知足于流水线式的就业时,事变就变得丰富起来。比如,Dollar 所尽力于的机械人把持和抓握推敲。关于人类来说,拿起一个叉子再用它进食是一件再轻易然而的事变了,但关于机械人来说就可没有那么容易。为了开辟如许的机械人,各个实行室须要一个联合的圭臬来实行定量测试,而不是只忠于自身的衡量圭臬。能够这么说,77 项目盒正在机械人本领中的职位是与巴黎金属库或原子钟各有千秋的。同时,它还能够推动各个实行室之间的相易,饱舞这个界限的进展。

  关于一个机械人实行室来说,思正在通过把持机械人去屋子边际找一律东西优劣常轻易的。然而唯有对各个实行室的结果实行对照,才调进一步饱动推敲。这时 YCB Set 就有了用武之地。

  Dollar 说,当咱们有一个新的思法时,希冀能够通过测试来清晰它的就业道理。量化评估后,就能够取得与其他的形式比拟的结果,来进一步清晰新形式的恶果。当然也能够实行其他圭臬化的测试,可是咱们目前并没有得回 YCB Set 的测试授权。

  机械人学家以为,正由于这个界限之前并不丰富,是以圭臬的紧要性没有显露出来。但现正在的情状与之前大相径庭。须要众方团结来开辟一个机械人,一个联合的圭臬就显得至合紧要了。

  哈佛大学工程学院 Robert Howe 教员以为,当机械人走出实行室,进入到通常生计中,思要清晰它的专长和限度就非凡艰难了。正在工场里,外部境况都是设定好的,测试是很容易的一件事。可是倘使外部境况换成了家里井井有条的厨房,这时应当怎样测试机械人呢?是以说 Aaron 的推敲是特别有前景的。

  锅和铲子是家里常睹的用具,这里为机械人实行室供应测试圭臬。它们的差别形势和巨细能够反映机械人的本领。开头:耶鲁大学

  Howe 指出,纵使是看似轻易的抓取手脚也须要非凡前辈的本领。最先,须要敌手和手臂实行成立,防范它们遭受其他东西,要苛肃把持与外界的接触。然后,将这些协作元素囊括到一个别例里,还要包管它的反映足够速足够适用。Howe 的实行室尽力于触觉感测,这项就业还或许须要估计机视觉方面的专家参与。

  他说,这即是 YCB Set 的精华所正在,正在实行室里就能够对机械人已毕劳动的情状实行测评,差别实行室之间就能够互比拟较。

  Dollar 有了这个思法后,他请来了他正在机械人社区的两个前同事,一个是来自卡内基·梅隆大学的 Siddhartha Srinivasa 博士,另一个是加州大学伯克利分校的 Pieter Abbeel 博士。2014 年,Berk Calli 来到耶鲁,Dollar 让 Berk Calli 正在自身的实行室做博后,刻意该项目。Calli 以为,机械人本领测试的可反复性差不停是一个公认的题目。算法那么众,没有人真切针对某一个实在题目哪一个算法是最优的,正在不真切算法的可行性之前,就业就没法连续下去。一篇论文对照了差别实行室的两种算法就曾经很少睹了。正在机械人机能的量化和对照中,倘使能够通过一个联合的圭臬来取得五个或十个组的结果,将是一个非凡大的冲破。正在这之前,还原来没有人做过这方面的就业。

  理思情状下,YCB Set 将独立担负实行。供应的物品和示例劳动只是一个着手。机械人把持界限推敲起色缓慢,涵盖了大个人的科技热门和推敲形式,是以 Dollar 和他的团队所供应的劳动只是一个演示。正在 YCB Set 的网站上,推敲团队为其他实行室供应了一个框架,以便其他实行室供应自身的把持测试形式和圭臬。推敲职员能够正在这里看到来自其他实行室的实行形式和结果,而且有一个特意的论坛实行协商。

  Dollar 说,如许做的首要目标是让其他推敲职员提出自身的思绪,让其他人也能够去清晰、诈骗他们的形式,」

  为了精确地选取 YCB Set 中的测试物品,推敲职员查阅了很众机械人的合连论文,以清晰操作测试中最常用的测试点有哪些,以至去市廛寻找更众的灵感。Dollar 说,这个项目标特性之一即是能够惹起众人的推敲意思,」。

  目前,每套 YCB Set 的售价是 350 美元。个中所选取的都优劣常耐用并且短时刻之内不会有太大变更的物品,同时也能够消重本钱。

  所选取的物品大致分为以下几类,比如,谷物盒、桶装薯片和午餐肉罐一级。用具有小钉子、木块、一个无绳的钻子。Dollar 说,所选物品尺寸各异(最小的是垫圈,最大的是水壶)。有些物品的形势对照容易抓握,有些物体的形势丰富,对机械人手就会有更大的离间性。

  YCB Set 中还蕴涵少少须要已毕拆装的测试品,比方,有一种安置了木质立方体的盒子、可拼装和拆卸的玩具飞机、各样乐高积木。该套件还配有一个数字计时器,用于衡量某些劳动的履行速率。

  为了使实行胜利实行,找到测试品,已毕 YCB Set 的物品组合还远远不足,Dollar 须要说服其他实行室都来运用。他和他的同事不停忙于正在邦际机械人聚会上先容 YCB Set。YCB Set 正在 2015 年 5 月的 IEEE 邦际机械人和主动化聚会(ICRA)上初度亮相,Dollar 说,反映非凡激烈,他们大约收到了 50 套 YCB Set 的哀告。这些 YCB Set 早已打包好,推敲职员能够订购整套,这些 YCB Set 将被送到他们的实行室。目前寰宇上约有 100 个机械人实行室有 YCB 套件。

  「咱们希冀取得尽或许众的助助,由于这是让它连续运用下去的独一的格式。」Dollar 说

  南佛罗里达大学估计机科学与工程系副教员 Yu Sun 说,他的实行室是全豹收到 YCB Set 中「最走运的实行室」之一。本年十月份,他正在韩邦举办了邦际性的智能机械人大会。正在握手逐鹿上之前,他曾经诈骗 YCB Set 曾经搜聚到了少少数据。

  他说:「正在机械人测试中,倘使不行包管物理境况相通,所取得的数据就遗失了事理。运用的 Aaron Dollar 的 YCB Set,就能包管测试前提相通,是以其他推敲者也能够将咱们的数据利用到他们的算法中去。」

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