丰田研发出新一代家庭保姆机器人,可执行85%的复杂人类级任务

丰田研究院(Toyota Research Institute,以下简称TRI)成功研发出最新一代家庭保姆机器人:巴士男孩(Busboy),可执行85%的复杂人类级任务!通过云机器人技术和深度学习的结合,可以让机器人的学习能力呈指数级增长。

它不仅能干擦地板擦家具的脏活累活,还能从冰箱为你取回需要的饮品等。机器人自身通过传感器会不断感知周围环境,预测安全路径,然后根据这种理解来制定行走或运行路线。

动图封面

在丰田的发布会上, “巴士男孩”展示了他的能力,比如能够从一个高亮反光桌面上拿起玻璃杯放到洗碗池里,从高度反光的大理石台面上准确地拿起玻璃杯,还能擦干净桌子和地板等。

每个家庭都是一个特殊的复杂环境,家务活的内容太多样化而且繁琐,很难做一个标准化的定制程序去满足所有的家庭需求,所以在我们人类看来“最小事”的家务,对于机器人来说,却需要最高级的AI和机器学习技术的支持。丰田研发出新一代家庭保姆机器人,可执行85%的复杂人类级任务

例如,我们人类可以简单地识别透明的玻璃杯,区分一个茶杯和它的反射投影,但是对于机器人这却是一个技术难题。根据丰田研究学院(TRI)的说明文件称,“在家里最常见透明的或者有反射表面的物体对于机器人来说,是很令他们困惑的东西”,“由于大多数机器人都被编程为,能对面前的物体和几何形状做出反应,而不考虑其他的背景状况,它们很容易被玻璃桌子、闪亮的烤面包机或透明杯子愚弄”。

丰田研发出新一代家庭保姆机器人,可执行85%的复杂人类级任务

而这款丰田“巴士男孩”运用了更加高级的AI和机器学习技术,能够“感知场景的3D几何形状,同时也检测物体和表面”。这种组合使研究人员能够使用大量的合成数据来训练该系统。所以这是一款还需要不断“培训”和升级的机器人。对于机器人来说,能够识别和拿起一个透明玻璃杯或者区分一个茶杯和它的影子,是一项比拉小提琴或者打篮球更复杂的工作。

丰田研究院官方发布机器人学习系统的介绍视频:

为了解决机器人在家庭环境中面临的多样性,TRI通过人类教导机器人执行具有各种对象的任意任务(如抓取物品、开关门等),而不是通过编程使机器人执行具有特定对象的特定预定义任务。通过这种方式,机器人学会了将所看到的与所学的动作联系起来。当机器人再次看到特定的对象或场景时,即使场景略有变化,它也知道可以对看到的东西采取什么动作。

研究人员可以通过机器人的传感器在电脑屏幕前,以3D方式看到机器人实时观看的内容。研究人员也可以选择不同的行为对机器人进行指导,然后对其进行注释,将场景的各个部分与行为相关联,例如教会机器人如何握住手柄并打开冰箱门。

对于机器人来说,在家庭环境中进行操作和导航是非常困难。因为每个房屋都是唯一的,具有不同配置对象的不同组合,而且这些组合可能会随时间变化。机器人自身通过传感器会不断感知周围环境,预测安全路径,然后根据这种理解来制定行走或运行路线。

机器人学习系统只需要了解正在执行行为相关的周围事物,不需要提前输入对象模型或地图,就可以教导机器人将行为和任意场景、对象和语音命令相关联。目前,TRI的系统可以成功地执行约85%相对复杂的人类级任务,每个任务由大约45个独立的行为组成。

丰田研究院下一个开发焦点是“做家务活的机器人”,这会引发全世界的机器人开发商跟随进军该领域,这对于攻克更多家务活里的“困难”是有利的,良性竞争可以推进开发速度,加速技术进步,而且压低售价。希望有更多聪明能干的“巴士男孩”面市,帮助老人做家务活。

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