美国机器人初创公司Kinsi Robotics上周发布新视频,展示其KR-1机器人自主叠毛巾的过程,并同步解释训练该任务的方法。这项任务要求机器人从桌面的随机位置拾取毛巾,并像人类一样将其整齐叠好。
KR-1机器人通过同步感知、规划与灵巧操作,实现了整洁且可重复的叠毛巾操作。该实验旨在证明,对于柔软易变形的物体,动觉教学法相比传统代码编程具有更大优势。
动觉教学:让机器人"手把手"学习
工程师采用了一种特殊的动觉教学方法:通过人类操控机器人进行动作示范,使其在观察中学习任务执行。在训练过程中,操作人员以柔顺控制模式移动机器人手臂,逐步演示任务步骤,系统同步记录机器人的视觉观察与运动数据。
每次演示中,机器人会记录RGB摄像头图像、手臂运动轨迹及夹爪动作,建立视觉输入与物理行为间的精细映射。通过多次重复演示,KR-1不仅学习单一固定模式,更能适应不同初始状态下的毛巾定位与折叠任务。
从数据采集到自主决策
完成数据采集后,机器人进入自主学习阶段,建立从视觉输入到物理动作的直接映射。系统以摄像头图像为主要信息源,学习如何决策下一步动作,并相应调整手臂与夹爪操作。
模型并未依赖人工标注的"毛巾边角"等显式标签,而是逐步掌握视觉规律——边缘通常出现的位置、特定拉扯如何改变织物形态、如何将毛巾不同部分对齐完成折叠。这种学习方式更接近人类通过实践积累经验的过程。
柔软物体为何成为机器人难题?
对机器人而言,处理毛巾等柔软物体存在独特挑战:其形状会随着微小动作持续变化。与可通过几何和物理方程预测行为的刚性物体不同,可变形材料难以建立精确模型。
该实验团队没有依赖显式仿真,而是让机器人通过重复经验进行学习,内化毛巾对不同动作的反应模式——这与人类通过练习掌握技能的方式高度相似。
超越叠毛巾:指向机器人技术新范式
这项简单的叠毛巾实验,实际上指向机器人技术向基于学习的操作方式的更广泛转型。通过示范教学而非刚性规则编程,工程师能让机器人掌握应对不确定性与灵活性的多样化技能。
同样的方法未来或可赋能机器人协助日常家务劳动,以及需要高度适应性的精密工业处理任务,为柔顺操作领域开辟新的可能性。
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