人类从未停止过对于机器人管家的想象,幻想着有一天,机器人能为自己拿东西、做饭、端茶送水、倒垃圾等等,然而在人类看来极其简单的一些行为,对于机器人来说,却如登天梯。
比如“倒一杯牛奶”,看似简单,但对于机器人来说,相当于要拆解成如下动作“来到厨房,拿出杯子,打开冰箱,取出牛奶,打开牛奶的盖子,向杯中倒大半杯,盖上牛奶的盖子,放回冰箱,关上冰箱”,任何一个看似简单的任务,对于机器人来说,都要拆解成若干个最小动作单元,然后去执行。从理解人的命令,到将命令拆解成动作,再到执行,每个环节都有着巨大的难度。
针对这个难题,来自麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)、麦吉尔大学、卢布尔雅那大学和多伦多大学的研究人员,正在努力使机器人更加适合家庭事务。
研究人员构建了一个名为 VirtualHome 的虚拟环境以及对应的若干个虚拟人物,代表了典型的家庭场景,他们人工对典型的家庭活动进行模拟,共对 VirtualHome 中的虚拟人物进行了 3000 次家庭活动的培训,让机器理解被拆分的动作。培训包括打开或关闭烤面包机,在炉子上放一个锅等。
博士生 Xavier Puig 解释,用电脑程序描述任务,可以清楚明确的传递完成一个任务的所有步骤,这些程序可以指导一个机器人或一个虚拟角色,也可以用来直接表现一个复杂任务的简单动作拆解。VirtualHome 中的虚拟人物,能够基于自然语言解构任务,所以只要告诉它“把牛奶倒入杯子里”,它就会自己找出中间步骤。
通过这种方式,机器人可以灵活的完成多样化的任务,而不需要制造商逐一编写每项任务。
纵观目前的家庭服务机器人,要么是专一场景下的机器人,例如科沃斯的扫地机器人,要么就非常鸡肋,满足不了用户的实际需求,只能是一个玩具。除了任务拆解难题,机器人的高昂成本、运动控制算法等,也都是阻碍其落地的障碍,而未来如果“机器人管家”能成为现实,相信其影响力一定远远不止于改变现有的家庭生活方式,将会是机器人“智能”的重要一步。