June 30, 2022

揭開字母“登月工廠”機器人之謎:挑戰機器人學兩大難題


騰訊科技新聞 據11月23日消息,每天下午1點30分,機器人在咖啡廳裡排著長隊。這組單臂機器人通過四個輪子滑入用餐區,在復雜的餐桌之間往復。

就像獵人追踪獵物一樣,他們旋轉雙筒望遠鏡大小的頭部,並通過一系列相機和傳感器環顧四周。激光雷達傳感器提供額外的視覺,類似於自動駕駛汽車中的傳感器。如果這些機器人配備了武器,它們的出現會引起恐慌。幸運的是,每個機器人手臂的末端都裝有一個定制的橡膠清潔刷。

字母“登月工廠”X 日常機器人可能沒有波士頓動力機器人那麼華麗,但它經過優化,可以完成許多日常任務。

這些機器人的目標是桌面。他們走到桌子旁,冥想幾秒鐘,以確定是否有人就座。當有人吃飯時,它會一直持續,直到找到一張空桌子。也許在進行了內部計算並停留了一秒鐘後,機器人會旋轉,張開四肢,將手臂伸到桌子上,然後用透明的消毒劑整齊地覆蓋表面。

然後我縮回手臂,將多餘的液體推入底部桶中。任務完成後,任務繼續尋找另一個空表來清理。那些吃完午飯的人已經在這里工作了幾個星期,甚至都沒有抬頭。

一個日常機器人的頭部配備了許多攝像頭和傳感器陣列,看起來有五隻眼睛。

然而,這並不是解決勞動力短缺的拼命嘗試,谷歌母公司Alphabet旗下“登月工廠”實驗室X開展的日常機器人項目研究。這家咖啡館的測試地點是加利福尼亞州山景城谷歌公園的數十個測試地點之一,該公司的一些大員工已經重返工作崗位。

幫助解決機器人領域兩大難題

該項目希望機器人能夠在開放環境中方便地操作,而不僅僅是在工廠等受控環境中。經過多年的發展,Everyday Robots 終於被派到現實世界去做實際的工作,至少在 X 總部大樓外。他們有機器人將他們的廢物分類到適當的回收站,清潔服務可能代表機器人技術的下一個前沿。

Alphabet Lab X 在其山景城總部每天生產 100 多台機器人。

日常機器人挑戰機器人領域的兩大難題。這些挑戰是如此困難,以至於許多人想知道這項努力是否值得。第一個任務是確保人類助手的任務完成。日常機器人處於“莫拉維克悖論”的邊緣。莫拉維克悖論認為,雖然計算機執行困難的認知任務相對容易,但要重現 2 歲兒童的認知功能卻非常困難。

在 Alphabet 參與的領域,機器人還被用於導航複雜的交通路線,駕駛比人類更安全的汽車,並擊敗人類圍棋冠軍。在日常機器人的世界中,克服諸如在雜亂的房間裡行走和打開贏得超級碗的棘手門把手等常見任務似乎更為重要。

X 機器人正在 Google Cafe 中擦桌子

例如,擦桌子的活動不僅僅是擦。您需要提前設置一組表格擦除操作。如果道路被人或東西擋住了怎麼辦? 達西·格林諾茲說: “機器人的正確反應是:你有足夠的空間優雅地移動嗎?還是需要徹底改變路線?”格林諾茲是該項目硬件可靠性和設計的負責人。

日常機器人試圖解決的第二個主要挑戰是以經濟高效的方式實現這一目標。這樣,人們就可以習慣隔壁的機器人,而不是成為一個無聊、低薪的人。

日常機器人嘗試開門

多年來,被稱為 Google 和 X 的實驗室一直致力於實現上述願景。 Everyday Robot Team 由挪威工程師 Hans Peter Brondmo 領導,他是一名企業家和工程師,於 2015 年加入 X。他必須理解前董事安迪魯賓收購機器人的不和諧之處,後者因涉嫌性騷擾而離開了蘋果。

X 首席執行官 Astro Teller 表示:真正懂人的世界級企業家”

十幾歲的時候,在一個製造低性能機械臂的辦公室裡,布蘭德莫爾解釋說,只有機器學習的最新進展才能製造出有效的通用機器人。工程師使用機器學習來訓練軟件、識別對象、運行數百萬次模擬並將數週的測試壓縮到數小時。

這有助於他實驗室裡笨拙的機器人真正了解他們的環境,根據這些知識積累工具集,並解決在不受控制的環境中不可避免的困境。它會有所幫助。日常機器人可能沒有波士頓動力視頻機器人那麼華麗,但它們經過優化可以執行更多任務。

X 旗下 Everyday Robots 項目總經理 Hans Peter Brandmore 和他的“兩個朋友”。左邊是最先進的機器人,右邊是我十幾歲的時候挪威製造的機械臂。

布蘭德摩爾補充道: “是的,你可以在 YouTube 上看到一個非常酷的機器人後空翻演示,但這些機器人對周圍的環境一無所知。我們可能會說我們的機器人很慢,但實際上是完全自主的。我們生活的世界。他們是學習實際做事。這些簡單的任務變得越來越複雜。我們與我們互動。您將能夠做到。一起生活和工作的機器人不會把我們帶到他們生活的世界,而是我們生活的世界。 “”

您需要通過兩個主要測試才能將其投入實際使用。

日常機器人學習負責人 Mrinal Kalakrishnan(Mrinal Kalakrishnan)展示了他的團隊如何訓練機器人開門。這是確定機器人是否存在於 Google Park 中執行特定任務(例如進入會議室)所需的技能。有毒碳含量過高。在不到 10 小時內完成了打開門閂的培訓。但是當一個機器人學習到一些東西時,這些知識會被發送回整個機器人團隊的集體雲智能,所有機器人都可以使用該技能來開門。

一開始,看到這些機器人在看會議室打掃桌子,還是挺震驚的。但你會問自己:為什麼 Alphabet 花費數百萬美元開發可以輕鬆完成 3 歲家務勞動的機器人?莫拉維克悖論的自然結果是不幸地類比 18 世紀作家和詞彙塞繆爾約翰遜。一個女人用後腿走路的狗傳道:你會驚訝有人還在這樣做! ”

有時,我在 Everyday Robotics 做得很好。最好的示範是精心編排的機器人舞蹈。 三台機器人和開發團隊駐場藝術家Catie Cuan一起進行了表演。令人毛骨悚然的情感芭蕾。 Katie Kan 是一名舞蹈演員,正在斯坦福大學攻讀機器人學博士學位。一個通過雲觀察她的動作並協調她的行為的機器人在花費空閒週期的同時執行複雜的人類複製交互,由倫敦交響樂團的樣本庫產生的即時聲音提供曲目。

當您執行 Katie Can 的編舞時,機器人會對她的動作做出反應,並從倫敦交響樂團的樣本中自發地生成配樂。

在 Everyday Robotics 真正發揮作用之前,您需要通過兩項實際測試。 一個人需要足夠便宜,才能成為一種具有成本效益的人工替代品。 其次,您需要足夠的靈活性來處理您可以輕鬆控制的混亂。在人類現實中遇到的計劃外障礙的數量幾乎是無限的。在木偶家庭長大的X工程師本吉·霍爾森(Benji Holson)表示,他的觀點對他目前的工作很有幫助。他有一個清潔桌子的機器人獲得用醬油代替消毒劑,桌子的表面也沾上了醬油。

讓機器人知道橡膠清潔刷是否在噴醬油,解決現實世界中無數意想不到的挫折,仍然存在無數挑戰。但不久前,機器人翻譯和創意寫作似乎同樣難以捉摸。在評估團隊的進展時,Brandmore 認為我們正處於突破的邊緣。他指著手機說:“這並不意味著機器人很快就會成為現實,而是下一代會像我們對待這些東西一樣對待它們。”

可以說,我們每個人每天與機器人共舞需要很長時間。但 Brandmore 和 Taylor 相信機器人清潔平台有一天會變得司空見慣。當 Taylor 被問及 Everyday Robots 的商業案例時,一般客戶不會購買 Roomba 這樣的機器人,而是會請服務提供商幫忙打掃公司辦公室或將老人轉移到廁所。我想我會送一個機器人來安排執行任務。 “你想讓機器人幫助你活得更久、更獨立嗎?當然,如果我老的時候沒有這樣的機器人,我會感到震驚,”泰勒說。

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