一種新的方法學正在幫助機器人自主地移動手臂。研究人員結合了一種觀察學習的方式,並通過肢體之間的相互交流來提升機器人的靈活性。這一突破由馬德里卡洛斯三世大學(Universidad Carlos III de Madrid,簡稱 UC3M)的研究人員實現,代表了邁向更自然且易於教導的服務機器人的進一步步驟,這些機器人能夠在家居環境中執行輔助任務,例如擺放和清理餐桌、熨燙衣物或整理廚房。
這項研究解決了當前機器人技術中最複雜的問題之一,即協調兩隻手臂的協作。在 UC3M,研究人員正在利用 ADAM 機器人(自主家用雙臂操作機器人)來實現這一目標。根據新聞稿,該機器人已經能夠在家庭環境中執行輔助任務,例如擺放桌子並在用餐後清理,整理廚房,或在指定時間內為用戶帶來水杯或藥物。研究團隊成員之一的阿莉西亞·莫拉(Alicia Mora)表示,ADAM 還可以在出門時幫助用戶拿衣服或外套。
ADAM 目前是一個實驗性平台,研究團隊指出其成本約在 80,000 歐元至 100,000 歐元之間。儘管如此,這項技術被認為已經成熟,預計在 10 至 15 年內,此類機器人能夠以更實惠的價格融入家庭生活。除了技術進步,這項工作還突顯了機器人在應對人口老齡化問題中的角色,這是一個日益嚴峻的社會挑戰。隨著社會中老年人數量的增加,而能夠照顧他們的人數卻在減少,這類技術解決方案將變得愈加必要。
ADAM 機器人被設計用來幫助老年人在家中或護理機構內的日常任務。研究小組的主任拉蒙·巴爾伯(Ramón Barber)表示,對於一些人來說,簡單的動作,例如有人為他們送來一杯水或為他們擺放餐具,都是非常重要的幫助。這正是機器人的主要目標。
教導機器人執行日常任務仍然是機器人技術中的一大挑戰。傳統上,對機器人的編程意味著要寫成千上萬行代碼來定義每一個動作。而模仿學習則提供了一種更直觀的替代方案:讓機器人通過觀察和模仿人類行為來學習如何完成任務。在這一範式中,人類可以通過直接移動機器人的手臂或錄製自己執行動作來示範任務,進而教導機器人,例如如何倒水或整理架子。
然而,單單復制一個動作並不足夠。如果機器人學會在一個確切的位置上拾起一個瓶子,但瓶子稍微移動了,僅僅模仿的系統會重複原來的動作而失敗。因此,機器人操作的真正目標不僅是機械的重複,而是對動作的適應和理解。這些研究人員所發展的技術解決了這一問題,使得學到的動作如同橡皮筋一般:如果目標位置發生變化,軌跡會平滑地變形以達到目標,同時保持動作的本質。這樣一來,機器人便可以適應新情況,而不失去動作的關鍵特性,例如保持瓶子直立以防止內容物溢出。




