如何快速拿到机械臂？用不干涉的方法训练机械臂

Credit: Carnegie Mellon University Mechanical Engineering

人们常常认为自己的精细运动能力是理所当然的。重现人体的机械精度并非易事——CMU机械工程系的研究生们希望通过人工智能来简化这一任务。

博士候选人Alison Bartch和Abraham George在机械工程助理教授Amir Barati Farimani的指导下，首先利用虚拟现实模拟重现了一个简单的任务，比如捡起一块积木。通过这个例子，他们能够增强不同的“类人”动作示例，以帮助机器人的学习。

“如果我想告诉你怎么做一件事，我只需要做一两次，你就能学会了。”乔治说。“因此，现在我们可以让机器人在一两次演示后复制我们的动作，这是非常有希望的。我们已经创建了一个控制结构，它可以监视我们，提取它需要知道的东西，然后执行该操作。”

研究小组发现，与单独的机器学习架构相比，增强的示例有助于显著减少机器人在积木拾取和放置任务上的学习时间。这与通过VR头显模拟收集的人类数据相结合，意味着这种研究方法有可能在“不到一分钟的人力投入”下产生有希望的结果。

该研究在2023年机器人与自动化国际会议上发表。

George描述了为AI创造既可靠又“新颖”的增强示例的挑战，这样它就可以在相同的动作中识别出更细微的差异。

“这就好像，当你试图训练计算机识别狗的照片时，z你可能会向它展示数百张狗和猫的照片。”乔治说。“但我们正试图训练计算机仅根据一张增强图像来识别狗。因此，如果我们向它展示不同品种的狗，计算机将很难识别出它是狗。”

展望未来，Bartch计划用类似的方法教机器人如何与更具延展性的材料(尤其是粘土)互动，并预测它将如何塑造这些材料。

Bartch说:“为了让机器人进入人类世界，它们需要能够预测不同材料的行为。”“如果你想象一下家里的助理机器人，它们与之互动的材料是可变形的:食物是可变形的，海绵是可变形的，衣服是可变形的。”

来源：techxplore