在許多影視劇里，機(jī)器人成為了人們生活的管家，能處理所有家務(wù)，煮飯也不在話(huà)下。事實(shí)上，即使在機(jī)器人技術(shù)飛速開(kāi)展的今日，人們也未能制造出一個(gè)這樣的工業(yè)機(jī)器人。最近，德國(guó)不來(lái)梅大學(xué)的研討人員進(jìn)行了一項(xiàng)“機(jī)器人家庭馬拉松試驗(yàn)”（Robot Household Marathon），來(lái)調(diào)查和評(píng)價(jià)機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)操作的可擴(kuò)展性和穩(wěn)健性。研討人員使用了PR2（Personal Robot 2，個(gè)人機(jī)器人2代）型機(jī)器人來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。PR2型機(jī)器人在做家務(wù)范疇的技術(shù)：做爆米花、疊衣服、轉(zhuǎn)移東西、從冰箱里拿出啤酒本次，在德國(guó)不來(lái)梅大學(xué)的研討試驗(yàn)中，這個(gè)PR2型機(jī)器人進(jìn)行了多次規(guī)則使命試驗(yàn)，其中3次成功在90分鐘內(nèi)完結(jié)擺放餐具、盒裝牛奶和麥片，然后將餐具放入洗碗機(jī)，牛奶盒扔進(jìn)垃圾桶，麥片放回原位這些使命。
整合抓取和語(yǔ)義理解，讓機(jī)器人完結(jié)家務(wù)每當(dāng)人們認(rèn)為離家用機(jī)器人越來(lái)越近時(shí)，就會(huì)有新的研討表明人們還有許多研討需求做?，F(xiàn)在，科研人員在抓取和語(yǔ)義理解等特定范疇有了許多開(kāi)展，可是將它們整合到一個(gè)可以真正自主完結(jié)工作的硬件渠道還有很長(zhǎng)的路要走。“家用機(jī)器人馬拉松”試驗(yàn)中PR2型機(jī)器人需求完結(jié)的使命是預(yù)備早餐并整理桌面：首先是將碗、勺子、杯子、一盒牛奶和一盒麥片放到餐桌上，然后將餐具放入洗碗機(jī)，牛奶盒扔進(jìn)垃圾桶，麥片盒放回本來(lái)的寄存方位。這些物品的形狀和外觀各不相同，機(jī)器人只得到物品方位的象征性描繪（在冰箱里，在柜臺(tái)上）。這是一個(gè)十分實(shí)踐但也十分有挑戰(zhàn)性的場(chǎng)景，這或許解釋了為什么PR2型機(jī)器人需求90分鐘才干完結(jié)它。PR2型機(jī)器人在相對(duì)復(fù)雜的半結(jié)構(gòu)化環(huán)境中完全自主地完結(jié)使命，不過(guò)分進(jìn)行機(jī)器人優(yōu)化設(shè)置。機(jī)器人在這項(xiàng)試驗(yàn)中表現(xiàn)出值得必定的感知、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、抓取、高級(jí)戰(zhàn)略制定才能。
工業(yè)機(jī)器人整理桌面比擺放早餐更難在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，擺放早餐使命的完結(jié)率高于整理桌面使命的完結(jié)率，機(jī)器人在這兩個(gè)過(guò)程中面對(duì)不同的挑戰(zhàn)。擺放早餐使命完結(jié)方面：通過(guò)多次測(cè)驗(yàn)，最終機(jī)器人成功完結(jié)了五次擺放早餐使命。PR2型機(jī)器人在抓握勺子等不方便拿起的物體方面確實(shí)存在困難。不過(guò)，研討人員設(shè)計(jì)出的機(jī)器人算法框架可以主動(dòng)調(diào)整參數(shù)并重試失利動(dòng)作，然后獲得成功。整理使命完結(jié)方面：由于使用洗碗機(jī)以及難以側(cè)向抓住遠(yuǎn)離桌子邊緣的物體，PR2型機(jī)器人完結(jié)整理使命較為困難，五次擺放早餐成功后，在進(jìn)行整理桌面使命過(guò)程中成功了三次，其他兩次都呈現(xiàn)了無(wú)法康復(fù)的失利。一次是由于PR2型機(jī)器人抓取軌跡不穩(wěn)定并且沒(méi)有完美盯梢，導(dǎo)致抓取過(guò)程中機(jī)器人手指將牛奶推開(kāi)，盒子掉到了地上。雖然在程序設(shè)置上，PR2型機(jī)器人可以拿起一個(gè)翻倒的杯子，并將它成功帶到桌子上，但要它從地面拿起牛奶盒則不或許成功。另一次是發(fā)生在將麥片盒子放入筆直抽屜時(shí)。
因?yàn)闄C(jī)器人必須達(dá)到很高功率，可是會(huì)挨近其關(guān)節(jié)極限，所以會(huì)呈現(xiàn)當(dāng)抓手打開(kāi)時(shí)，盒子落在架子的一側(cè)，抽屜封閉時(shí)盒子被壓壞的現(xiàn)象。研討人員致力于這樣的試驗(yàn)，將他們的機(jī)器人置于實(shí)踐環(huán)境中，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)涵完全自主的情況下履行實(shí)踐使命。人們常?？吹皆S多朝著這個(gè)大方向開(kāi)展的漸進(jìn)式研討，讓工業(yè)機(jī)器人在實(shí)踐國(guó)際中變得滿(mǎn)足有用。機(jī)器人自主完結(jié)使命才能提高現(xiàn)在，機(jī)器人在半結(jié)構(gòu)化環(huán)境下，現(xiàn)已可以較順利地完結(jié)使命，類(lèi)似擺放早餐使命成功率更高。啟用機(jī)器人自主完結(jié)實(shí)在國(guó)際的使命，來(lái)逐漸減輕人類(lèi)完結(jié)繁瑣工作的擔(dān)負(fù)現(xiàn)已在試驗(yàn)層面獲得階段性成功，下一步便是繼續(xù)優(yōu)化，進(jìn)而投入實(shí)踐生活。
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