在通用AI出現之前,是否還有其他方法讓機器人走進家庭?

編者按:我們總是期望機器人在日常生活中幫助我們,但是現實和幻想之間總是有很大的差距。 目前,應用于家庭或辦公室的機器人仍然難以處理真實場景的復雜場景。 普渡大學開發了一種新技術,可以克服這個困難。

這篇文章是從大腦極體復制而來的。它已經重印了1億歐元,供專業人士參考。

在科幻電影和游戲中,為了反映未來的感覺,通常會有一個非常常見的場景,那就是在家里或辦公室場景中安排一個能夠做“雜活”的機器人來幫助人類端茶倒水、掃地。它似乎描繪了一個人類和機器人以這種方式生活在一起的世界

在現實生活中,我們生活在一個人類和機器人共存的世界里。工廠中高度自動化和智能化的裝配線或機器人可以在酒店展館的接待和引導中發揮作用,可大致分為各種機器人。 然而,今天的機器人還沒有滲透到日常生活的場景中,仍然扎根于某個專業領域來履行它們的職責,而不是在家里或辦公室里為人類提供廣泛的幫助。 因此,它總是顯得與幻想世界有很大的差距。

原因并不復雜 主要原因是日常生活場景越多,日常輔助越簡單和廣泛,對機器人的多功能性和智能性的要求就越高。 簡而言之,機器人通過其機器視覺能力以超過人類的速度分揀貨物并不困難,但是將機器人置于家庭環境中以使其能夠澆花和運輸貨物并不容易。

我們都知道一般人工智能從技術的角度來看很難發展,但是從另一個角度來看,如果你在家里或者日常辦公環境中只需要一個輔助機器人,你真的能使用像“一般人工智能”這樣的高層次技術嗎?

答案顯然是否定的

對于機器人來說,有必要對周圍環境進行數字化和結構化,以便清晰地定義行進路線和行為模式。 最常見的清掃機器人是這樣的。第一次使用時,清掃機器人通常會在整個房間里走動。SLAM技術用于定位和規劃整個房間的地圖。將來,清掃機器人可以沿著既定的路線前進。

機器人

對于機器人來說,日常應用場景過于復雜多變,除了“掃地”的單一要求之外,機器人還必須以三維方式理解和構建周圍環境,這比規劃清掃機器人的清掃路線要復雜得多。 例如,家里的花草可能今天放在東北角,明天放在西北角。如果機器人每次都想重新了解環境,就會大大降低實用性,增加硬件成本不僅需要激光雷達和3D結構光相機,而且光靠功耗是一個很難解決的問題。

但是家用機器人不必像《底特律:變人》中的機器人那樣完全獨立于人類。他們可以有意識地發現日常生活場景中的各種需求,然后自主完成工作。 在人類的指導和幫助下完成一些工作應該是家用機器人發展的第一步。

換句話說,我們能為家用機器人規劃行動和行進路線嗎,就像一些清掃機器人能通過應用程序手動控制清掃路線一樣?

就像控制增強現實地圖一樣,控制你的清掃機器人。

在最近的DIS 2019(交互式設計系統會議)上,普渡大學的研究團隊推出了一個家用機器人的實驗解決方案。

普渡大學開發了一個名為VRa的嵌入式應用程序。該程序利用增強現實技術(AR)將機器人“輸入”到手機的增強現實系統中,然后利用增強現實與真實場景互動,讓用戶可以通過手機的應用終端為機器人規劃行動路徑。 例如,如果用戶希望機器人走出圓形路線,他只需要通過使用增強現實功能在移動電話上繪制一條路線。 同時,機器人還可以執行一些簡單的動作,比如撿東西等等。

AR系統

當用戶計劃機器人的路線和連接模式時,移動電話通過在清掃機器人、廉價機器人手臂等設備中插入塢站而直接安裝在塢站上。 此時,手機的前置攝像頭可以承擔視覺功能,成為機器人的“眼睛”,而手機芯片可以承擔計算功能,成為機器人的大腦

同時,通過向不同的設備添加二維碼,您也可以通過“代碼掃描”在不同的設備之間交換信息進行合作。 在實驗過程中,研究人員在兩個盒子里粘貼了不同的二維碼。手機通過二維碼獲取信息后,可以控制機械臂做上下兩種不同的工作。

通過VRa,實驗者已經能夠控制機器人在家庭場景中做簡單的家務,比如拿東西、澆花等。 目前,普渡大學仍在工廠場景中進行實驗,希望將簡單的人機交互方法VRa帶入更多場景中發揮作用。

當然,VRa目前仍是一個實驗模型,這并不意味著它可以應用于真實場景。 然而,VRa解決了家用機器人的兩個重要問題。一是沒有編程能力的普通用戶無法方便地控制機器人。二是通過手機+廉價機器人解決硬件成本問題

從VRa模型中,我們可以找到一些對人類和家庭機器人未來合作的啟示。

首先,移動電話終端功能能否被轉移和釋放?

目前,手機終端的軟硬件能力不斷提高,以滿足智能需求。從3D結構光相機到人工智能芯片,它們都處于不斷分散的狀態。 相比之下,如果清掃機器人和機器人想從他們自己的供應鏈能力中應用相同的軟件和硬件,他們將不得不承擔更高的成本,然后將這些成本轉移到市場上。 然而,如果家用機器人能夠應用手機的功能,一方面,它們可以幫助制造商充分發揮它們的技術價值,另一方面,它們也可以降低自己的成本。

第二,圖形編程需要在家庭機器人和家庭物聯網系統中推廣嗎?

家庭場景的復雜性和高度靈活性并不一定意味著機器人需要完全依靠自己理解環境的能力。 機器人與真實環境之間的物理關系通過增強現實(AR)和二維碼、電子標簽等建立,并通過圖形交互向用戶顯示,使人們能夠為機器人規劃路線和操縱動作。 通過這種方式,人機合作得到促進,機器人通過人類智能發揮作用。

第三,家用機器人會變得更便宜嗎?

VRa的一個重要特征是它“腦重”和“肢體輕” 移動電話通過擴展擴展塢連接到設備是關鍵點,它在交互、定位和視覺方面起著重要作用。 另一方面,四肢的清掃機器人、機械臂等功能更少,價格更便宜。 未來家用機器人會傾向于銷售軟件系統和控制中心,而硬件本身,比如樂高積木,可以隨意組裝和更換嗎?

畢竟,虛擬現實(VRa)的出現顯示了一種非常普遍的人工智能趨勢推遲對更高能量和全方位人工智能技術的追求,轉向拋光操作系統和交互界面,讓更多的人可以輕松地將人工智能視為操縱和使用它們的工具。

既然人類的智能已經如此強大,為什么我們要繞道去模仿人類的智能呢?當不可能追求智慧時,轉向智慧的普遍適用性可能是一個很好的選擇。

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