2022 年，機器人終于會剝香蕉皮了

剝開一個香蕉需要幾步？拿起香蕉，用一只手捏著香蕉皮，剝開。或許有的人會糾結一下要從頭部開始還是從尾部開始，但不損壞香蕉的同時剝皮是一件輕松不費時的事。

▲圖片來自：Gettys Images

對于人來說，剝香蕉皮當然并不是什么難事（對一些猩猩和猴子來說似乎也是如此）。但對于機器人來說，就不一定了。

▲圖片來自：Daily Mail

東京大學的一個研究團隊（研究人員包括 Heecheol Kim, Yoshiyuki Ohmura, Yasuo Kuniyoshi）開發(fā)了一個機器人，可以在不破壞香蕉果肉的情況下成功剝掉香蕉皮。不過它目前的成功率只有約 57%。

▲圖片來自：YouTube

在我們看來似乎不費吹灰之力的剝香蕉，其實是個精細的過程。每次剝皮時，手里的香蕉在形狀、大小、成熟度和整體狀況上都會有差異，只是大腦在每次剝皮時都會做出快速反應并做出決定。

對于機器人來說，這個反應并決定的過程就需要長時間的學習。

▲圖片來自：YouTube

東京大學研究團隊開發(fā)的這個雙臂機器人，有兩個 UR5（通用機器人）機械手和兩個運動學參數(shù)與 UR5 相同的控制器，云臺上安裝了一個 ZED 迷你立體相機，相機固定在一個可以觀察香蕉的位置。

人類操作員控制機器人時，通過頭戴式顯示器（HMD）看到立體相機里的圖像。顯示器上安裝了眼動儀，用于實時測量操作者的注視位置。

▲圖片來自：arXiv

為了訓練機器人剝香蕉，研究人員使用了大量人類演示的香蕉剝皮過程，用這些數(shù)據通過「深度模仿學習」進行訓練。在這個機器人長達 13 個小時的訓練里，剝香蕉的過程被分解為 9 個步驟：

抓住香蕉；舉起被抓住的香蕉；伸右側手抓住香蕉尖；剝去香蕉尖；右側手靠近右邊的果皮；右手握住果皮并剝開；旋轉香蕉重新定位，讓右手能碰到左邊果皮；右手靠近左側果皮；右手握住左邊果皮并剝開。

▲圖片來自：arXiv

在長時間的深度學習后，在成功的測試中，機器人可以在約 3 分鐘的時間里剝完一根香蕉。當然也有失敗的時候，香蕉可能會從機械手中滑下來，在剝皮時可能會擠壓果肉……因此目前成功剝皮的幾率只有 57% 。

▲圖片來自：arXiv

這些數(shù)據說明，機器人距離擁有這項技能還有很多可改進的空間。因此，研究團隊現(xiàn)在的目標是改進機器人的技能，提高它的速度和可靠性，也希望它可以在除香蕉剝皮之外的其他精細任務中發(fā)揮作用，從而幫助解決某些行業(yè)勞動力短缺的問題。

▲Chipotle 餐廳 的 Chippy，圖片來自：cnBeta

比如，它可以在勞動力短缺的餐飲業(yè)當個「機器員工」。其實，已經有餐廳在廚房里使用機器人進行輔助，像 Chipotle 餐廳 的 Chippy 和 White Castle 的廚房機器人 Flippy 。如果這個能剝香蕉皮的機器人能進行更精細的操作，想必會帶來更多的可能。

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