賀!家事機器人學會 109 項家務了——20 分鐘學一個新技能,我們懶在家的那天快到了

你心中是否曾有這樣的疑問——為何科技日新月異,卻遲遲還沒有能幫人類打理所有家事的機器人出現?

原因是要訓練能做廣泛家務的機器人難度較高。研究團隊必須使用實際執行特定家務的影片作為機器人的訓練數據,這使建立和拓展數據集變得更加困難,再加上每個家庭的格局與擺設不同,更提升家務機器人實際落地的複雜度。

機器人 20 分鐘就學會一個新家事技能!

不過研究團隊並沒有因此放棄這項技術。日前資訊工程領域排名全美第一的卡內基美隆大學研究團隊已展示他們的新技術「視覺-機器人橋樑」(Vision-Robotics Bridge,簡稱 VRB),讓機器人透過人類拍攝的教學影片學習基本家務工作,只要 25 分鐘就能完整學會一項技能,就算實際工作場域不同也能成功完成任務。

近來,紐約大學研究團隊也公布他們研發的最新系統 Dobb-E,邀請有志願的家庭協助收集執行家務的訓練數據,經過研發與測試後,機器人只要 20 分鐘就能學會一項家務!

他們怎麼做到的?

用一支桿子和 iPhone 收集數據,讓機器人快速上手新任務

首先,他們邀請紐約 22 個有意願協助他們收集數據的家庭,將 iPhone 裝在一支通常用於撿垃圾的長柄撿拾桿上,然後在執行如開關抽屜、開關燈、將紙巾放入垃圾桶等特定家務的過程中,利用 iPhone 的雷達系統、環境感測器和陀螺儀記錄每個動作的細節。

收集到總計 13 小時的數據後,研究團隊用它們來訓練搭載監督式學習技術(Self-Supervised Learning)的 AI 模型,接著再用一款擁有可伸縮的手臂與高桿的機器人 Stretch 在 10 個家庭中進行 30 天的測試。結果顯示,機器人總共能完成 109 項家務,成功率達 81%。

Dobb-E 機器人學習一項新的家務只需要 20 分鐘,其中包括人類使用長柄撿拾桿和裝在上頭的 iPhone 進行 5 分鐘的示範,接著進行 15 分鐘的調整,系統便能比較過去的訓練數據與示範動作的不同並完成任務——除了打開百葉窗、從杯中倒出液體外,它還能做連續性動作,像是將罐頭放入紙袋後,再提起袋子。

只是目前 Dobb-E 機器人在做特定任務時仍有限制。例如,它在面對如鏡子等會反光的物體時會變得遲鈍,又或是難以拉動在高處的重物。

(來源:Dobb·E

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Dobb-E 供開源取用,邀請同業擴展家務機器人技術

機器人科技公司 Hello Robot 的共同創辦人 Charlie C. Kemp 認為,家務機器人的時代即將來臨,「該如何擴大家務機器人的訓練數據一直都是一大挑戰,我認為 Dobb-E 的確是一個能回應問題、且有創意的解方。」

目前紐約大學研究團隊已將 Dobb-E 的原始碼提供大家開源取用,希望同業能一同擴展機器人能完成的家務範圍。團隊研究員 Lerrel Pinto 期望,隨著累積的訓練數據越來越多,未來他們不需再主動教機器人新的任務,「因為它已經知道如何執行大部分的家務了。」

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*本文開放夥伴轉載,參考資料:《MIT Technology Review》、Dobb·ENewScientist,首圖來源:Dobb·E

(責任編輯:鄒家彥)