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IROS 2016 | 看过这场机械手比赛,你会发现自己的手值好几亿

导语:全世界最聪明的人都在努力让机器可以剪纸、倒盐、舀豆子,还做得很艰难。

国际顶级机器人会议IROS,除了有学术交流,还设有机器人比赛环节。雷锋网此前曾介绍,机器人比赛分抓取与操作(Grasping and Manipulation)竞赛,人形机器人应用挑战赛和自主无人机竞速挑战赛。10月11日下午,抓取与操作竞赛正式开始。

比赛分成Hand-in-Hand(由志愿者用机器手完成任务),自主(由机械臂加机械手自行完成任务),以及模拟(Simulation)三部分(track)。其中前两部分又再分为操作(主要有插吸管,洒盐,钉钉子,剪纸等任务)和取放(pick-and-place)两种。今天下午比的是前两部分的操作任务。

用人手操作机械手的Hand-in-Hand

在这一类比赛中,会由志愿者先观看预录的视频,然后抓住机械手来完成视频中所示的任务,期间参赛者只能准备道具,不能再做出任何指示。

IROS 2016 | 看过这场机械手比赛,你会发现自己的手值好几亿

上图所示的是意大利比萨大学UNIPI-IIT-QB团队的机器手,它正在握住一把剪刀。这只机械手完全模仿人类的手,操作很简单,按下背部的一个按钮即可握住手,动作比较简单。根据按的力度不同,机械手的握力也会不同。

其操作方式如下图所示。

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下图是比赛志愿者用UNIPI的机械手剪纸。

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比赛组织者孙宇教授告诉雷锋网,剪纸是所有任务中最难的一项。握住剪刀已经很不容易了,再做出裁剪的动作更是难上加难。由于观看者都是懂行的人,当UNIPI完成剪纸任务时,围观的群众爆发出一阵欢呼场。他们只花了不到半个小时就完成了任务,是所有团队中用时最短的。

下图中的机械手来自国内的Dorabot团队。这是深圳一家机器人初创公司,创始人张浩告诉雷锋网,这次参加比赛就是来玩的。

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下图是工作人员用Dorabot的机械手拔插座。

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这一轮比赛中,他们也完成了所有的任务,仅比UNIPI略慢一些。

下图是使用科罗拉多大学博尔德分校的机械手剪纸。

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它可以被称为机械手中的“海盗”,因为没有用手指,而是用的两根勾子(如下图)。这种设计也让它在抓吸管和小瓶子上操作起来并不容易。比赛中这只队伍试错的次数不少。

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下图是来自国内东北大学的机械手。团队有两人,其中之一的陈洋告诉雷锋网(公众号:雷锋网),他们用了自己开发的电机,成本很低。但手的一个缺点是载重较低,所以陈洋他们放弃了用锤子钉钉子的环节。另一个未完成的任务是剪纸。

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下图是用东北大学的机械手拔插头。

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另一支国内的团队来自清华大学。相比东北大学的二人组合,清华大学还有老师带队,显得壕很多。他们的机械手类似夹子,但可能载重较小,在夹锤子时失败了很多次,急得韩国的志愿者妹子都快哭了。

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下图是美国乔治梅森大学团队的机械手,或许是前期调试没做好,它没能完成所有的任务,很快就开始为下一场比赛做准备。

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自主操作比赛

在人工用机械手做任务之后,是自主操作比赛。这一部分要求机械手配合机械臂,完全自主地完成与上一轮同样的任务。由于不会有人类协助,难度也大很大,这里也会用上机器视觉方面的技术。东北大学和UNIPI团队由于没有准备机械臂,所以也没有参加这一轮的比赛。

下图是Dorabot团队在做抓起毛巾放在铁架上的任务。他们用的机械臂是Universal Arm家的产品。

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下图是用勺子在杯中做出搅拌动作。


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张浩告诉雷锋网,由于锤子太重,机械手在自主任务中几乎试一次坏一次,所以他们放弃了钉钉子任务。另一个未完成的任务是剪纸。即便如此,他们也是自主任务中完成最好的团队了。

清华大学团队的机械臂用的是baxter家的产品,但没有用上自己开发的机构手。下图是在进行自主拔USB电灯的任务。

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下图是清华团队在做洒盐任务,但由于机械臂没能产生震动效果,盐使终洒不出来,只能缓慢地左右摇摆,但效果不佳。

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在自主任务中新加入的团队是韩国的成均馆大学,下图是他们用机械臂尝试搅拌的任务。

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成均馆的比赛也不算顺利,或许是他们的机械手太大,在抓取上也进行的很困难。比赛中甚至还发生了惊险的一幕,机械臂突然暴走,在失控中缩成一团,好在没有伤到人。看来做科研也会面临人身安全危险。

下图是科罗拉多大学的机械臂,他们换上了另一只三根手指的机械手。在雷锋网多次观看中,他们的任务都没有完成,每次都是差一点,可见自主任务有多难。

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最后是落寞的乔治梅森大学团队和评分员。这一团队用的也是baxter,但不知出于什么原因,他们的机构臂始终无法正常工作。在隔壁团队的热闹中,他们始终坚持调试。在我离开现场时,他们还是没能开始做任务。

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如果是对机器人不太了解的人在现场观看比赛,很可能生出“这就是机器人比赛吗”的感想。因为机械手机械臂,以及操作者都看起来笨拙到可爱,很容易打破一个人对机器人天真的幻想,也再不会担心毁灭人类这样的预言。雷锋网一位同事评论说,全世界最聪明的人都在努力让机器可以剪纸、倒盐、舀豆子,还做得很艰难,“看完用左手摸了摸自己的右手,觉得它们至少值两个亿”。

但这也是需要机器人比赛的原因。正因为机器的能力与我们对它的需求之间存在差距,就更需要比赛来推动对技术的研究。至少每个参赛者都为自己克服了难关而感动开心。

现在IROS上的机器人比赛才刚刚开始,接下来还有无人机与人形机器人比赛。抓取与操作竞赛的结果则会在两天后公布,请持续关注雷锋网的报道。

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