从头到尾组装一个宜家椅子,机器人花了不到21分钟
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【雷竞技须安全稳定 网络频道】近日,来自新加坡南洋理工大学的工程师Francisco Suárez-Ruiz、Xian Zhou和Quang-Cuong Pham展示了他们开发的一款低成本的机器人,与传统的一台机器只负责一个步骤的工业机器人不同,他们用市面有的工业机械手臂、3D镜头和力感测器,以及网上的开源数据库程序,就可实现高级自动机器人的功能。
例如,要组装一个椅子,机器人的3D镜头会先拍摄椅子的零部件,通过算法将照片与3D零部件数据库中的物体进行比对,确认零件的部位后,由AI系统安排组装的步骤和如何移动机器手臂等等,然后实际完成组装一张宜家的Stefan椅子,整个过程只花了20分19秒。
其实早在2013年,美国已开发出能从零开始组装宜家椅子的机器人:IkeaBot。不过,那款用来拿木条、栓木条的机器手臂,是特别订制的。
南洋理工大学工程师Quang-Cuong Pham表示,开始他和同事都很好奇,现有的设备能不能也完成这种复杂的组装工作。要组装一个椅子,机器人必须要会识别个别的零件、学会拿捏各种零件,而且要会控制力道,不能让零件损坏。开始的时候,他们打造的机器人不太会拿木钉、拿到一半就掉了,比如在组装零件的时候早放手,或在移动时的两台机器人动作不一致,因为是两台机器人一起组装椅子,有些动作需要两台机器人同时进行,但由于工业机器人力量大,如果动作不一致,就会造成椅子的损坏。Quang-Cuong Pham说,他们买了好几组椅子,结果弄坏了很多。
这三位工程师用开源进行编程,让机器人知道椅子的零部件长什么样子,需要怎么组装,以及组装的顺序等。Quang-Cuong Pham表示,机器人其实边做边学,理解怎么做才正确。
目前为止,这款机器人只会组装由木钉固定的椅子。为了将木钉栓进正确的孔,机器人会先通过3D相机扫描它的位置,然后拿起木钉,靠近差不多的位置,以螺旋的方式把木钉放低,寻找孔洞。然后,力感测器会检测木钉何时碰到木条,一旦碰到,会产生压力变化,这个信息会送到机器人的程序中。之后,机器人会慢慢将木钉沿着木条移动,如果木钉进入孔洞,力感测器的压力便消失了,所以机器人会知道木钉已经进入了孔中,并把木钉栓紧。这个过程看似简单,但Quang-Cuong Pham说,单单这个动作就花了好几个月的时间学习。
这款机器人总共花了20分19秒完成组装宜家椅子。在构想、计算组装步骤的部分,花了11分21秒,实际组装则花了8分55秒完成。
这款机器人的特色,在于它的自主性。在过去,机器人不是特制,就是只负责一个组装的步骤,没办法从观察开始一气呵成组装一个物件。南洋理工大学的工程师,花了3年才做出可以组装一张简单椅子的机器人。与此同时,Quang-Cuong Pham希望未来可以打造另一款机器人:只要看椅子组装完成的照片,就知道要怎么装。
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