據(jù)外媒報道,最近,斯坦福大學(xué)(Stanford University)、普林斯頓大學(xué)(Princeton University)和Dexterity公司的研究人員開發(fā)出完整的移動機器手TidyBot++,可以完成各種家務(wù),并有助于訓(xùn)練或測試機器人應(yīng)用的新算法。

(圖片來源:tidybot.cs.princeton.edu)
研究人員Jeannette Bohg表示:“受機器人領(lǐng)域日益增長的可擴展數(shù)據(jù)收集需求的啟發(fā),特別是在移動操作領(lǐng)域,我們開發(fā)出TidyBot++。雖然模仿學(xué)習(xí)已經(jīng)表現(xiàn)出令人鼓舞的結(jié)果,但這在很大程度上取決于實際演示的可用性,由于缺乏合適、可訪問的研究平臺,這些演示很難獲得。研究人員注意到,在家庭環(huán)境中,用于移動操作的開源、靈活、經(jīng)濟的可用硬件存在缺口,這是許多機器人應(yīng)用的主要關(guān)注點。”
該研究的主要目標是,通過開發(fā)新型機器人平臺來推進機器人研究的發(fā)展,該平臺不僅適合處理家務(wù),還可用于收集模仿學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。為了促進其廣泛應(yīng)用于機器人社區(qū),該平臺設(shè)計易于訪問、功能強大且用途廣泛。研究人員Jimmy Wu表示:“TidyBot++是一款移動機器人,旨在精確、輕松地完成家務(wù)。其核心是配備電動腳輪的完整底座,使其能夠自由地向不同方向(向前、向后、側(cè)向或旋轉(zhuǎn)等)移動,而不受傳統(tǒng)機器人底座(如差速驅(qū)動系統(tǒng))的限制。這種增強機動性簡化了機器人的動作,并使在狹窄空間中重新定位等任務(wù)更加高效。”
TidyBot++機器人擁有三個主要組件。首先是由鋁制T型槽擠壓件制成的模塊化框架,其易于構(gòu)建,可以通過添加各種機械臂或傳感器進行定制。其次,鋁制框架集成了電動腳輪,具有較小的“腳輪偏移”。這些輪子可以同時控制所有平面自由度,基本允許機器人像電動辦公椅一樣滾動。第三個組件是手機遠程操作界面,利用WebXR API進行實時姿勢跟蹤。用戶通過該界面,只需移動手機即可直觀地控制機器人動作。Bohg表示:“與其他平臺相比,TidyBot++具有高度的可操作性、易用性,并且針對學(xué)習(xí)家務(wù)進行了優(yōu)化。完整的底座可以確保其運行高效平穩(wěn),即便是在雜亂的環(huán)境中。”
與其他先進的機器人平臺相比,TidyBot++的成本相對較低。其主要結(jié)構(gòu)可以通過添加特定的機械臂和傳感器輕松進行定制,這有助于進行研究。研究人員進行了各種現(xiàn)實世界的實驗,以測試機器人的潛力。結(jié)果表明,通過運行經(jīng)過一些演示訓(xùn)練的策略,TidyBot++能夠以很高的成功率完成各種家務(wù),包括打開冰箱、擦拭臺面和將碗碟放入洗碗機。Wu表示:“我們證明了在效率、任務(wù)成功率和遠程操作的簡易性方面,完整基座明顯優(yōu)于非完整設(shè)計。通過使設(shè)計和軟件完全開源,我們的目標是普及強大的移動機械手,使全球研究人員能夠推進移動操作研究。”
未來,該團隊開發(fā)的機器人可以幫助收集高質(zhì)量數(shù)據(jù),通過模仿學(xué)習(xí)來訓(xùn)練機器人AI算法。TidyBot++還可以作為測試這些算法的平臺引入教育環(huán)境,并最終部署到家庭環(huán)境中,幫助用戶完成家務(wù)。Bohg表示:“在接下來的研究中,我們計劃擴展TidyBot++的功能,例如集成先進的傳感器和多個手臂,以擴大其可以完成的家務(wù)范圍。我們還計劃開發(fā)更直觀的界面和自動化功能,以收集大規(guī)模數(shù)據(jù)集,用于學(xué)習(xí)復(fù)雜的操作策略。”