来自世界另一端的问候:5000英里外,工程师遥控Shadow灵巧手敲出“Hello World”

作者:溪岚

想象一下,当你身处几千公里外的陌生国度,这时你的秘书给你打来电话,告诉你有一封加急文件需要签字。你不用着急订机票,只要带上遥感设备,就能控制着办公室里的机器人拿起笔在文件上签下自己的名字。

再想象一下,当你身居外地,家里的小孩吵着要你陪他玩,你不用因为长时间缺少陪伴而感到愧疚。只要让他准备好玩具,你就能够用机器人陪着相隔千里的孩子进行亲子娱乐。

又或者,你们是一对异地恋甚至异国恋的情侣,尽管没办法时时见面,你们也可以通过机器人拥抱和牵手,为对方写下贴心的提示小纸条,为对方在深夜盖好被子。

而这一切想象都要基于Shadow公司的“灵巧手”。

Shadow的灵巧手可以说是目前世界上最先进的机器人手之一,经过十多年的苦心钻研,才让灵巧手拥有了如今的成就。这个灵巧手一共拥有24个自由度,其中20个由电机驱动,4个欠驱动。这24个自由度每一个都有与人类相近的运动范围,允许其做出与人手类似的动作。

它还具备了129个内置传感器,可以对环境进行触觉感应。这也就意味着,当你带上触觉手套,操控灵巧手进行动作时,手套能够将灵巧手受到的力反馈回来,让你能够轻易地掌握力的大小、方向和距离。

这样一来,能够使用灵巧手做的事情也多了许多。

“灵巧手”能做什么? 

在加利福尼亚的办公楼中,一位工程师戴着手套,在键盘上敲下几个字母。瞬时之间,这条信息被传递到5000英里以外的伦敦,电脑前的灵巧手以同样的姿势敲下同样的字母——“Hello World”。

这是最近Shadow公司联合SynTouch和HaptX公司为灵巧手增添的一项“新技能”,让它能够复制人体的运动,并且能够进行远距离控制。比如说,当工程师装备触觉手套打字时,他们的每一个微小的移动、键盘的按压,都会被发送到灵巧手上进行复制,并且实时同步出来。

这与触觉反馈的操作方法不同。进行触觉反馈时,机器人指尖或关节处的触摸感应装置能够将数据传输到手套上的触觉反馈设备上,让人类对力有所感知。而进行遥控时,人类的移动会变成一行行命令,让机器人以相似的方式进行移动。

除了打字之外,你还可以用手套控制灵巧手抽木块,只要你的手足够稳,就能保证木块不会倒塌:

也可以蒙上眼睛,仅凭灵巧手反馈回来的触感,寻找球的所在之处,并将它一下抓起:

这套装备允许佩戴者做出细微精准的动作,所以用它来叠杯子、下棋也毫无问题:

这也是本文开头想象场景的来源。除了娱乐外,灵巧手的这种可遥控、能反馈力的特性还能够允许人们用它做许多更有意义的事情。例如进行远程拆弹作业,保护拆弹者的人身安全;或是令专家不用奔波劳顿,便可以进行远程手术等。

“灵巧手”有多灵巧? 

其实能做到上述这些动作的主要原因,还是灵巧手本身就足够灵巧。在它还没有被加上触觉反馈功能的时候,OPEN AI就曾经用它进行了旋转物体的实验。

对于人来说,在手掌间翻转物体十分轻松,然而对于机械手来说,这却是一件很困难的事情。为了解决这个难题,OPEN AI先是开发出了一套名为Dactyl的系统,在完全模拟的环境中对AI机械手进行了大约50个小时的训练,相当于积累了100年的经验,在大量的练习和随机条件试错中,让AI“自学成才”。

最神奇的是,这套系统不需要进行微调,就可以直接套用在现实的机械手上,让真·机械手直接学会怎么转方块。不过这个实验能够成功也有赖于Shadow公司的灵巧手能够像AI模拟训练中一样,能够灵活地运动手指,将方块“玩弄于股掌之间”。

只要研究人员指定希望正方体所展露出的面(比如N朝上,I朝前),AI灵巧手就能够在几次翻转后,达到目标。

最后还能转出一个【OPEN AI】的招牌来(字母居然还都是正的)。

从这个实验就可以看出Shadow灵巧手已经与人手的灵活性十分接近了,在研究人员为它加上触觉反馈和远距离控制后,应用范围就更加广泛了,或许在操作者丰富的想象力下,它还能够做出更加有趣的事情来。

所以,这样一个能够帮你远程签字的机器人,你想来一个吗?

END

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