德国研发智能搜索机器人:融合3D视觉与大语言模型,家中寻物效率提升30%

打印派   2026-03-13 09:28:17

找不到家里的钥匙或眼镜?未来或许可以请机器人帮忙。德国慕尼黑工业大学(Technical University of Munich,TUM)的研究人员开发出一种智能搜索机器人,能够结合三维空间地图与大型语言模型,在动态的家庭环境中高效定位丢失的物品。实验表明,其搜索效率比随机查找高出约30%。

这款被研究人员描述为“带轮子的扫帚杆”的机器人,顶部装有一个3D摄像头。它首先扫描周围环境,构建一个精度达厘米级且不断刷新的三维空间地图。与普通2D图像不同,其记录的每个像素都包含深度信息。与此同时,连接笔记本电脑的系统会识别图像中的物体,并判断它们与人类的关联性。

将常识融入搜索

该项目的领导者、慕尼黑工业大学机器人与AI讲席教授安吉拉·舍利希(Angela Schoellig)博士表示,团队教会了机器人理解环境。这种理解能力对于在家庭或工厂等不断变化的空间中工作的辅助或护理机器人至关重要。

机器人利用AI的方式有两种:一是计算机视觉算法检测环境中的物品和表面(如桌子、窗台);二是语言模型解读物体之间的关系(例如,眼镜通常放在桌面而非灶台上),并将这些常识转化为机器人可执行的导航指令。机器人的三维地图上会不断更新两位数的概率值,显示在特定位置找到失物的可能性。一旦机器人在厨房发现新出现的物品,它能以约95%的准确率识别出这一变化,并将该地点标记为极有可能找到失物的地方。

迈向更智能的助手

实验证明,这种基于常识的概率性搜索方法,比漫无目的的随机查找高效约30%。机器人还具备记忆能力,可以保存过去的图像并与当前视觉数据进行对比,从而发现环境变化。

舍利希认为,这种对环境的基础理解能力,对于在工厂中工作的人形机器人,以及在私人家庭中工作的辅助或护理机器人来说,都至关重要。目前,该机器人主要专注于开阔空间中的物体定位。研究团队正在对其进行升级,未来版本有望能够搜索抽屉、橱柜等封闭区域内的物品。

这项研究成果已发表在机器人领域著名期刊《IEEE机器人学与自动化快报》(IEEE Robotics and Automation Letters)上。


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