能完成綜合操作的機(jī)器人問(wèn)世
美國(guó)硅谷機(jī)器人研發(fā)公司W(wǎng)illow Garage成功地研制出了一種名為“PR2”的新型機(jī)器人,其行進(jìn)時(shí)速約為1.25英里,可以在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)開(kāi)門(mén)和自行充電。不僅如此,在一場(chǎng)為時(shí)四天的測(cè)試中,PR2還在辦公室內(nèi)完成了一次全程達(dá)26.2英里的馬拉松長(zhǎng)跑。
在那些想要擁有一個(gè)多功能機(jī)器人管家的買(mǎi)家看來(lái), PR2似乎沒(méi)有什么出奇之處。然而對(duì)于硅谷的新生代科技人員而言,作為***個(gè)能夠在現(xiàn)實(shí)世界完成一系列綜合性操作的智能機(jī)器人,PR2的問(wèn)世標(biāo)志著個(gè)人機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已邁出了關(guān)鍵性的一步。
Willow Garage的創(chuàng)立者斯科特·哈桑是谷歌搜索引擎的原設(shè)計(jì)者之一。哈桑之所以將公司命名為Willow Garage,亦是為了紀(jì)念谷歌的***間辦公室——加州門(mén)羅公園(Menlo Park)柳樹(shù)街(Willow Road)的一個(gè)小車(chē)庫(kù)。目前Willow Garage正致力于開(kāi)發(fā)新一代的機(jī)器人個(gè)人助理,它可以為人們分擔(dān)不少瑣碎的家務(wù),如打掃房間、從冰箱取用飲料等。
PR2并非***個(gè)能夠自行開(kāi)門(mén)和充電的機(jī)器人。早在20世紀(jì)60年代中期,約翰·霍普金斯大學(xué)便推出了可以搜尋標(biāo)準(zhǔn)墻壁插座并自行充電的機(jī)器人The Beast。而像iRobot Roomba之類(lèi)的吸塵器也可以尋找特制的充電設(shè)備并與之對(duì)接。
不過(guò),科學(xué)家認(rèn)為,PR2是***個(gè)可以在現(xiàn)實(shí)世界中完成一系列綜合性操作的智能機(jī)器人,具有不同尋常的意義。卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的機(jī)器人學(xué)家、2008年美國(guó)國(guó)防部城市機(jī)器人駕駛挑戰(zhàn)賽的冠軍威廉·L·維塔克認(rèn)為,保證機(jī)器人作業(yè)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性是一種“史無(wú)前例”的、“非常了不起的成就”。
無(wú)獨(dú)有偶,在Willow Garage實(shí)驗(yàn)室不足一英里處,便是SRI International于20世紀(jì)60年代末建立的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。后者成功地開(kāi)發(fā)出了PR2的雛形——Shakey,后者本身不具備任何計(jì)算機(jī)裝置,其運(yùn)作依賴(lài)于來(lái)自主機(jī)和微型機(jī)的聯(lián)合遙控。Shakey的設(shè)計(jì)者之一、人工智能研究員尼爾斯·尼爾森認(rèn)為,在過(guò)去四十年中,盡管鮮有一鳴驚人的大突破,機(jī)器人研究其實(shí)取得了很大的進(jìn)展。例如,為了提高周?chē)h(huán)境的辨識(shí)度,過(guò)去研究者會(huì)在測(cè)試時(shí)將護(hù)壁板涂黑并將其余物體漆成紅色,以減少Shakey巡邏時(shí)遇到的障礙。如今,隨著機(jī)器人可視系統(tǒng)的不斷發(fā)展,科學(xué)家們無(wú)須再耍類(lèi)似的“花招”。
Willow Garage的最終目標(biāo)是建立一套機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)(Robot Operating System,簡(jiǎn)稱(chēng)R.O.S.),這將極大地促進(jìn)新一代軟件的開(kāi)發(fā)。目前微軟也在進(jìn)行相關(guān)的研究,不過(guò)其產(chǎn)品是以Windows操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),而Willow Garage將會(huì)開(kāi)放其項(xiàng)目的源代碼,這一成果將惠及世界各地的機(jī)器人學(xué)研究。
據(jù)Willow Garage總裁兼***執(zhí)行官史蒂夫·卡森斯介紹,東京大學(xué)已根據(jù)自己研發(fā)的機(jī)器人對(duì)該公司推出的操作系統(tǒng)進(jìn)行了改造。斯坦福人工智能實(shí)驗(yàn)室主任、Willow Garage董事會(huì)成員塞巴斯蒂安·史朗表示,他們的最終目標(biāo)是提供一套具備普遍適用性的系統(tǒng),研究人員可以像搭積木一樣將其組裝在更復(fù)雜的應(yīng)用程序中。
目前PR2機(jī)器人的核心部件是若干英特爾微處理器芯片,其視覺(jué)系統(tǒng)由激光掃描和攝像機(jī)等傳感器組合而成,充電插頭則是被安裝在底座的磁石上。即使在根據(jù)美國(guó)殘疾人法案(Americans With Disabilities Act)設(shè)計(jì)的建筑物內(nèi),PR2也可以穿行自如。此類(lèi)建筑物一般不會(huì)安裝球形把手,因而在一定程度上提高了機(jī)器人開(kāi)門(mén)的難度。不僅如此,PR2還可找到電源插座并反復(fù)充電。在最近的一次測(cè)試中,一個(gè)插座被安裝在緊鎖的門(mén)背后,因此機(jī)器人必須擁有足夠的智慧來(lái)判斷這一情況并作出轉(zhuǎn)移目標(biāo)的決定。要想通過(guò)這次測(cè)試,它必須分辨出分別處于閉合、開(kāi)啟和半開(kāi)狀態(tài)的門(mén)。正如一位科學(xué)家所總結(jié)的那樣,如今機(jī)器人已經(jīng)具備了逃逸和自理的能力。
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