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| 本文作者： 岑大師 | 2017-09-01 13:23 |
如果你喜歡機(jī)器人，你應(yīng)該去IROS；如果你從事機(jī)器人行業(yè)，什么，你還沒去過IROS？
由IEEE和RSJ（日本機(jī)器人協(xié)會(huì)）聯(lián)合發(fā)起的世界機(jī)器人頂尖學(xué)術(shù)會(huì)議IROS將于2017年9月24日到9月28日在加拿大溫哥華召開。IROS國際會(huì)議是國際上機(jī)器人和智能系統(tǒng)領(lǐng)域最著名、影響力最大的頂級(jí)年度會(huì)議，預(yù)計(jì)今年將有來自全世界的超過2500名機(jī)器人專家，政府官員，企業(yè)代表參加此次會(huì)議，而這個(gè)會(huì)議也將是最前沿的機(jī)器人技術(shù)的展示舞臺(tái)。
隨著“機(jī)器人會(huì)不會(huì)取代人類工作”的熱議，在今年的IROS大會(huì)上，相關(guān)的機(jī)器人抓取和操作競賽成為被關(guān)注的熱點(diǎn)。這一競賽始于去年在韓國大邱舉辦的IROS 2016大會(huì)，今年是第二屆舉辦。該競賽旨在用機(jī)器手模擬完成一系列實(shí)際任務(wù)，以推動(dòng)機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)生活與靈巧制造環(huán)境中的應(yīng)用，今年的比賽分為服務(wù)機(jī)器人與制造機(jī)器人兩部分，讓我們來看看今年比賽的內(nèi)容：
服務(wù)機(jī)器人競賽規(guī)則為在120分鐘內(nèi)，通過完成十項(xiàng)生活場景中的任務(wù)獲得最高的分?jǐn)?shù)。目前官網(wǎng)已經(jīng)公布了十項(xiàng)參考任務(wù)，包括：
舀豌豆（10分）：用勺子將碗里的豌豆舀到碟子里，每成功運(yùn)送一粒豌豆2分，滿分10分；
整理咖啡杯（20分）：將隨機(jī)擺放的咖啡杯放到碟子上（10分），并將一整套杯碟運(yùn)送到制定位置（10分）。其中杯子落地任務(wù)結(jié)束；
攪咖啡（10分）：用勺子（隨機(jī)擺放）攪拌另一個(gè)杯子里的水，模擬攪咖啡的動(dòng)作。每攪一次5分；
撒鹽：拿起一個(gè)裝有鹽的調(diào)料瓶，將鹽撒在一個(gè)碟子上并稱重，能精確灑出1/16杯獲得滿分；
插座拔插（20分）：將插在插座上的兩個(gè)小夜燈拔出并插回，每個(gè)燈的拔出插回各5分；
擺放積木（30分）：將帶有1-4個(gè)孔的積木擺放到母板上的合適位置，正確擺放每個(gè)積木5分；
插吸管：將插在一個(gè)外賣杯里的吸管拔出并插入另一個(gè)外賣杯的孔中；
倒水（30分）：從涼水瓶往一個(gè)杯子倒水到90%滿。低于80%（有標(biāo)志線）或溢出均被判斷失敗，3次機(jī)會(huì)，每次成功獲得10分；
拉注射器（10分）：將一個(gè)注射器的活塞拉伸到30cc的位置，然后再推到盡頭。每個(gè)動(dòng)作5分；
剪刀剪紙（40分）：用剪刀在A4紙上按畫出的線條進(jìn)行剪紙，每個(gè)圖案10分。
制造機(jī)器人競賽包含兩個(gè)任務(wù)：任務(wù)板組裝與減速器組裝。
在預(yù)制板組裝中，機(jī)器手首先需要從一個(gè)任務(wù)板上拆卸各種元器件，包括螺絲、齒輪、釘子和連接器等，并將其分類到已經(jīng)裝有對(duì)應(yīng)部件的分類籃中；然后將這些元器件組裝到另一塊空白任務(wù)板上去；
在減速器組裝中，機(jī)器手需要用一個(gè)基板、兩個(gè)滾子螺栓、兩個(gè)軸環(huán)、兩個(gè)齒輪、兩個(gè)墊圈和螺母組裝一個(gè)簡單的齒輪減速器。該任務(wù)分為三個(gè)不同難度的子任務(wù)。
大會(huì)及贊助商將會(huì)為每支隊(duì)伍提供500-1500美元的行程資助。同時(shí)李群自動(dòng)化也將為比賽提供Athena機(jī)器手贊助，但從雷鋒網(wǎng)了解到的信息，各參賽隊(duì)伍還是傾向于使用自己的機(jī)器手進(jìn)行比賽。
如果從人類的視角看，舀豌豆、倒水這樣的任務(wù)在我們的日常生活中再平常不過，但這當(dāng)中卻需要依靠我們大腦中非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)來完成，人類通過進(jìn)化已經(jīng)有了自己高度定制化的處理慣例，無需思考就可以自動(dòng)計(jì)算出最佳的解決方案，但對(duì)于機(jī)器來說，不同的場景和任務(wù)都是一次新的冒險(xiǎn)。
“機(jī)器下棋已經(jīng)打敗了人類，但現(xiàn)在世界上最高級(jí)的機(jī)器人靈巧手，也趕不上一個(gè)一歲小孩的手能力。”該項(xiàng)賽事的組織者，南佛羅里達(dá)大學(xué)的孫宇教授告訴雷鋒網(wǎng)。
而在去年的抓取與操控比賽獲得全自主（Autonomous）任務(wù)冠軍的清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系助理研究員方斌看來，按照今年新制定的規(guī)則，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所有十項(xiàng)任務(wù)難度很大，這就要求各支隊(duì)伍結(jié)合自己的實(shí)際情況制定合理的任務(wù)策略，來獲得更高的分?jǐn)?shù)。
方斌向雷鋒網(wǎng)表示，這屆比賽他們將參加服務(wù)機(jī)器人和制造機(jī)器人兩個(gè)項(xiàng)目的比賽。雖然今年的服務(wù)機(jī)器人去掉了去年的“Hand-in-hand”（手持機(jī)器手操作）任務(wù)，改為重點(diǎn)重點(diǎn)考察自主環(huán)境感知、自主軌跡規(guī)劃和自主抓取策略的全自主任務(wù)，但他們想要衛(wèi)冕的挑戰(zhàn)不小，因?yàn)椤敖衲甑母偁幒芗ち遥琑ethink公司和兩支來自日本研究所的隊(duì)伍都會(huì)參加”。
而對(duì)于新增的制造機(jī)器人競賽，方斌感覺這次的裝配任務(wù)對(duì)機(jī)器人來說會(huì)是極大的挑戰(zhàn)，“人都不是那么容易能順利完成齒輪裝配。”
在歷年的IROS大會(huì)上，機(jī)器手的抓取（Grasping）都是熱門的討論內(nèi)容，也都會(huì)有一個(gè)專門的Session討論抓取的研究進(jìn)展。直到2012年，Gill Pratt在IROS上提出了那個(gè)著名的帶爭議的論斷“Grasping is sloved”，這反映了抓取研究的兩極：讓機(jī)器手抓住一個(gè)東西，從現(xiàn)在來看這并不是很難；但要想讓機(jī)器認(rèn)識(shí)你想抓的是什么東西、它在那里、應(yīng)該怎么處理...抓取還有很長的路要走。
正如IEEE機(jī)器手、抓取與操作委員會(huì)官網(wǎng)上的一段話：
“機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)從行業(yè)應(yīng)用走入我們的日常生活。相應(yīng)，對(duì)抓取和操作的研究也從剛性夾具演變成靈巧的類人機(jī)器手，可以掌控和操作廣泛的日常生活對(duì)象，并在非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中執(zhí)行多種不同任務(wù)。目前機(jī)器手的智能軟件更注重靈活性、適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力，無論是在學(xué)習(xí)人手的抓取能力、新的傳感器的應(yīng)用以及機(jī)器手制造理念、跨模式的控制以及機(jī)器學(xué)習(xí)和規(guī)劃技術(shù)的應(yīng)用方面，都取得了一定的進(jìn)展。”
機(jī)器手是機(jī)器人研究的前沿領(lǐng)域。從簡單的固定位置上的機(jī)械工作，到能夠自主感知場景和環(huán)境、可以自行「思考」的柔性、靈巧的手指，是機(jī)器人研究的一大步，也是機(jī)器人向人類靠近的重要環(huán)節(jié)。在IROS上，這些最先進(jìn)的機(jī)器手能表現(xiàn)出怎樣的日常生活能力，也值得我們關(guān)注。雷鋒網(wǎng)AI科技評(píng)論屆時(shí)也將到達(dá)IROS 2017的現(xiàn)場了解比賽的最新進(jìn)展，敬請(qǐng)期待。
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