不會變身的機器人,不是好郵差|Science Robotics

月稜鏡威慄 發自 凹非寺 量子位 出品 | 公眾號 QbitAI

不會變身的機器人,不是好郵差|Science Robotics

小時候,曾經真摯地嚮往巴巴爸爸的變形技能。想鑿開冰球,就把自己變成嘴巴尖利的大鳥。

如今,機器人也可以變身了。

讓身體的各個部位重新排列組合,以最佳的形態完成任務。

比如,給包裹貼郵票,高處也夠得到:

不會變身的機器人,不是好郵差|Science Robotics

注意,變身並非依靠人類操控,是機器人自行決定:根據環境和任務來決定。

這是康奈爾大學和賓夕法尼亞大學研究人員的作品,叫SMORES-EP,剛剛登上Science Robotics期刊。

變身口訣:瞭解自身的缺陷

機器人身上有磁鐵,取東西當然是靠吸的;

每個模塊都有輪子,移動方式也一目瞭然。

更重要的是,機器人有眼睛、有腦子。它要了解環境,也瞭解自己身材的缺憾,才能用精彩的變身來填補不足,完成特定的任務。

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在這個逼仄的空間裡,機器人要取到粉紅色的物體,把它搬運到藍色區域

它開始行動了,一路上要在腦海裡畫出空間的三維地圖,用的是SLAM。

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很快,機器人發現了牆上的藍色標記,然後在地圖上記下了位置。

再往左拐,它看到了目標小粉,但是夾在兩個垃圾桶之間,以機器人當前的身材很難抓到。

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月圓之夜 (誤) ,是時候展現變身的技術了。

它機智地發現,只要把前面的三個模塊縱向排列,就能伸手進去摸到獵物。

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陣型變換完成,接下來便如同探囊取物。

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你可能記得,吸出小粉也只是任務的一半。

最終要把目標送到藍色區域,機器人判斷了一下,還是原始形態比較合適。所以,它又變回去了。

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結局不難想見,貨物安然抵達指定地點。

狹窄的通道,就用纖細的身材來應對。當然,這種身型還有

其他用途

一是,想把貨物扔進郵箱,就必須登上臺階

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機器人果斷甩掉兩個模塊,蛇形前進,姿態妖嬈,帶著強大的節奏感完成了任務。

二是,要往包裹上面貼郵票 (開頭已出場) ,可是

目標位置太高

所以,排成縱向,伸手上去。Duang,貼好了:

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不過,如果你以為機器人只有這單一的變身術,就看低了它的技巧。

只有更高級的任務,才能釋放它的能量:

不止會變身,還懂得使用工具

現在,機器人的目標,是在抽屜櫃裡找到這些失蹤的玩偶。

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鎖定粉紅色標記之後,機器人拉開了最下層的抽屜,沒有發現自己想找的玩具。

不過裡面有些書,旁邊還有個三角形的小架子 (其實躺下是個三稜柱) 它都注意到了。

顯然,機器人還想打開第二個抽屜。

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注意,它銜起了三角形,把它擺到抽屜側面 (下圖) 。

似乎比想象的機智許多。

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高能預警。

它知道以自己現在龐大的身軀,沒辦法爬上這個窄窄的坡道。

於是,機器人派出三個模塊離開本體,爬上坡道

站在書的上面,它拉開了第二個抽屜。

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這個時候,原地待命的攝像頭,看到了抽屜裡的玩具。

任務完成。

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機器人能做出如此 (優) 秀的決策,深度攝像頭居功至偉。

有了它,系統便可以把三角形的高度抽屜的高度書的高度做個對比,制定出執行任務的全套步驟,尤其是

外部工具 (三角形) 的使用方法。

看到這裡,可以好奇一下了:如果第一個抽屜裡沒有墊那些書呢?

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拉開抽屜,空空如也,機器人就有情緒了。

“這樣完全上不去,怕不是在搞我吧。”

於是,

它歡快地把自己解體了 (上圖) ,以此表示對人類的反抗任務無法完成。

確實,機器人還有很多過不去的坎。不過下面這條溝,它是過得很輕易了。

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兩張桌子之間有些距離,看起來超過機器人一個模塊的寬度,掉下去就是粉身碎骨。

現在,需要跨過這個距離,可用的工具從

一大隻變成了兩小隻

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單獨用的話,兩個工具可能都撐不起一座橋。

機器人好像並不猶豫,直接把它們拼到了一起,造好了一座夠寬的橋。

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然後,把橋搭在兩張桌子中間,再脫掉背面的三個模塊讓自己變瘦,機器人就能輕盈地到達對岸。

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除了擁有變身技巧,還懂得藉助外部工具的力量,這大概是隻前途似海的機器人了。

傳送門,以及……

最後,在下有一點小小的期待。

不知大家熟不熟《境界的彼方》,名叫未來的妹子是可以操縱血液的異界士。

戰鬥開始之前,在手上劃個口子,就能把血變成一把太刀。

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用完了還能收回來。

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如果以後的機器人,也能如此控制自己的形態、收放自如,是不是會像她一樣可愛?

論文在此:

An integrated system for perception-driven autonomy with modular robots

http://robotics.sciencemag.org/content/robotics/3/23/eaat4983.full.pdf

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