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轮式人形机器人协助人类完成简单的日常任务

2021-07-29 来源:天水机械信息网

轮式人形机器人,协助人类完成简单的日常任务

现在,全世界的研究人员正在训练机器人代理以协助人类完成各种手动任务,包括烹饪和移动物体。尽管这些机器人中的许多机器人都取得了可喜的成果,但其中大多数仍无法像人类一样快地完成分配给他们的任务。

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例如,大多数训练有素的机器人将物体取回并运送给人类后,满足用户要求的速度就很慢,这使得它们难以大规模部署中国机械网okmao.com。这主要是因为在操作任务上对人工代理进行培训可能非常具有挑战性,因为这些任务往往涉及感知和计划,这可以共同防止机器人在其周围环境中移动时发生碰撞。

韩国高级科学技术研究院(KAIST)的研究人员最近创建了M-Hubo,这是一种轮式人形机器人,比以前开发的其他机器人更快地完成简单的日常任务。在arXiv上预发表的一篇论文中介绍的新机器人可能被证明对帮助老年人和难以走动或独立完成基本杂务的老年人特别有用。

研究人员在论文中写道:“我们为轮式人形机器人开发了一种新的,完全自主的机器人管家系统。” “在这项工作中,我们专注于服务机器人的一种特殊应用:在静态室内环境中以类似人类的速度获取和提供饮料。”

为了成功获取给定的对象并将其交给人类用户,服务机器人首先需要能够实时感知周围环境中发生的事情,并生成运动轨迹来防止与附近物体的碰撞。这可能很难实现,尤其是在环境是动态的(即不断变化)或机器人不知道其结构的情况下。

为了应对这一挑战,KAIST的研究小组开发了一种新的设计策略,该策略需要将3D对象检测管线与运动学上最佳的操作计划器集成在一起。发现这种独特的策略可以减少M-Hubo机器人为人类用户获取饮料所需的时间,从而提高了处理有关周围环境和计划轨迹的信息的速度。

研究人员在论文中写道:“拟议中的系统以人类完成相同任务所需的速度的24%来执行。” “该系统在我们的环境设置中显示出90%的高成功率,但是由于运行时环境的变化,在更动态的公共展览中反映出80%的成功率下降。”

KAIST的研究人员最近在公开展览中评估并展示了他们的机器人管家系统。未来,M-Hubo的核心设计策略可以为新服务机器人的开发提供信息,这些机器人可以更快,更高效地完成简单的任务。此外,一旦完善,M-Hubo可能被证明是为老年人以及行动不便的其他人提供基本帮助的一种特别有用的工具。

在他们的下一个研究中,研究人员希望向机器人添加一个本地化组件,因为这将使它可以在静态和动态环境中快速获取对象。为了实现这一目标,他们需要为机器人配备动态路径规划工具和高级任务规划器,以替代他们在M-Hubo演示版中使用的简单有限状态机(FSM)。

研究人员写道:“此外,将来可以使用学习策略来减少失败,不确定性和不安全状态,从而最终提高成功率。” “最后,通过结合更快的采样运动计划器,甚至在动态环境中也可以进一步减少整体执行时间。”

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