共享控制允许机器人使用两只手一起工作来完成任务

威斯康星大学和海军研究实验室的一组研究人员设计并建造了一个机器人系统,允许通过共享控制进行双手机器人操纵。在他们发表在“ 科学机器人 ”杂志上的论文中,该小组解释了他们的工作背后的想法以及他们在实践中的表现。

正如研究人员指出的那样,使用两只手共同完成一项任务非常复杂 - 它需要的不仅仅是两只手同时在同一任务上独立工作。例如,当一个人打开一个罐子时,大脑必须充当各种调解者,在接收时指挥行动并向双手发送信号。这些简单的任务非常复杂,机器人无法执行它们 - 这就是为什么几乎所有机器人只用一只手就可以工作。在这项新的努力中,研究人员向教学机器人的方向迈出了一小步,如何用两只手完成任务。

研究人员指出,许多半机器人应用程序允许机器人发挥增强作用,而不是自己做一些事情。外科医生用自己的手指挥机器人手就是一个例子。但是他们也注意到简单的模仿不适用于双手增强机器人系统 - 这种动作太复杂了。他们发现,解决方案是将模仿与深度学习网络结合起来。结果是一种技术使机器人能够通过与人类共享控制来执行双手任务。

工作开始于为机器人配备两只手臂和一只手。他们增加了硬件,允许机器人手臂与深度学习网络和放置在人体上的传感器进行通信。一个机器人被告知将要尝试哪项任务,然后人类将其执行。正如人类所做的那样,机器人尽力模仿行动。多次重复该过程允许机器人了解执行主要任务所涉及的许多微小任务,这导致了一些直觉。

随着时间的推移,当机器人与人类一起工作时,它会添加自己的命令以获得更好的结果。机器人没有进展到自己执行任务的程度 - 相反,它学会了作为一个功能更强大的增强助手。研究人员指出,这样的机器人可能成为部分残疾人的助手。而且,似乎海军可以使用这种机器人进行远程水下作业。