機器人會武術,誰也擋不住。
但是,真的有一群科研人員讓機器人學會了一樣兵器:雙節棍。
就像這樣:
新澤西理工大學的一組科研人員做了一隻仿生手,和一隻動作捕捉手套,通過人類的動作演示來教機器人使用雙節棍。這項研究的論文Robot Composite Learning and the Nunchaku Flipping Challenge已經上傳到了arXiv。
△ 仿生手△ 人類老師在做示範的時候,要戴上有傳感器的手套來捕捉動作這當然不是為了讓機器人對你使用雙截棍,而是為了研究怎樣讓機器人學會一套動態的複合動作。
想讓機器人完成精細動作,通過人類示範學習(learning from human demonstration,LfD)是一種常用的方法。但是對「使用雙截棍」這種動態技能、複合動作來說,僅僅有人類示範還不夠,所以研究者們又對「教學方法」做了一點小修改。
他們教機器人學雙節棍的過程,和人類的教學非常相似。
△ 人類轉雙截棍的動作(上)和對應的Petri網(下)首先,老師用一個符號化的流程圖:petri網來解釋一個動作;
然後,再將整個動作展示幾次,每次都給自己評個分;
接下來,就需要機器人按照Petri網和示範動作一步一步學了,它在學習動作控制策略的同時,還能從老師的自我評分中學習評判標準;
最後,機器人要對自己的動作進行評判,當然,在這個階段,人類也可以給機器人的動作打分。
用這種方法,機器人學會將雙截棍繞著手背轉一圈然後抓住,也就是上圖這個動作,需要大約幾個小時。
好在它天生就克服了練雙截棍的最大障礙:打到自己太疼了……
這項實驗中所用的雙截棍,是「半軟半硬」物體的典型代表,這種教學方法,也同樣可以用來教機器人做其他複雜動作,比如曬水果、給汽車裝內飾等等。
當然也能學更複雜的雙截棍技能啦,哼哼哈嘿!
論文地址:https://arxiv.org/abs/1709.03486
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