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| 本文作者： 張馳 | 2016-10-11 22:52 | 專題：IROS 2016 | 見證機(jī)器人領(lǐng)域最頂級的國際會議 |
國際頂級機(jī)器人會議IROS，除了有學(xué)術(shù)交流，還設(shè)有機(jī)器人比賽環(huán)節(jié)。雷鋒網(wǎng)此前曾介紹，機(jī)器人比賽分抓取與操作（Grasping and Manipulation）競賽，人形機(jī)器人應(yīng)用挑戰(zhàn)賽和自主無人機(jī)競速挑戰(zhàn)賽。10月11日下午，抓取與操作競賽正式開始。
比賽分成Hand-in-Hand（由志愿者用機(jī)器手完成任務(wù)），自主（由機(jī)械臂加機(jī)械手自行完成任務(wù)），以及模擬（Simulation）三部分（track）。其中前兩部分又再分為操作（主要有插吸管，灑鹽，釘釘子，剪紙等任務(wù)）和取放（pick-and-place）兩種。今天下午比的是前兩部分的操作任務(wù)。
在這一類比賽中，會由志愿者先觀看預(yù)錄的視頻，然后抓住機(jī)械手來完成視頻中所示的任務(wù)，期間參賽者只能準(zhǔn)備道具，不能再做出任何指示。
上圖所示的是意大利比薩大學(xué)UNIPI-IIT-QB團(tuán)隊的機(jī)器手，它正在握住一把剪刀。這只機(jī)械手完全模仿人類的手，操作很簡單，按下背部的一個按鈕即可握住手，動作比較簡單。根據(jù)按的力度不同，機(jī)械手的握力也會不同。
其操作方式如下圖所示。
下圖是比賽志愿者用UNIPI的機(jī)械手剪紙。
比賽組織者孫宇教授告訴雷鋒網(wǎng)，剪紙是所有任務(wù)中最難的一項。握住剪刀已經(jīng)很不容易了，再做出裁剪的動作更是難上加難。由于觀看者都是懂行的人，當(dāng)UNIPI完成剪紙任務(wù)時，圍觀的群眾爆發(fā)出一陣歡呼場。他們只花了不到半個小時就完成了任務(wù)，是所有團(tuán)隊中用時最短的。
下圖中的機(jī)械手來自國內(nèi)的Dorabot團(tuán)隊。這是深圳一家機(jī)器人初創(chuàng)公司，創(chuàng)始人張浩告訴雷鋒網(wǎng)，這次參加比賽就是來玩的。
下圖是工作人員用Dorabot的機(jī)械手拔插座。
這一輪比賽中，他們也完成了所有的任務(wù)，僅比UNIPI略慢一些。
下圖是使用科羅拉多大學(xué)博爾德分校的機(jī)械手剪紙。
它可以被稱為機(jī)械手中的“海盜”，因為沒有用手指，而是用的兩根勾子（如下圖）。這種設(shè)計也讓它在抓吸管和小瓶子上操作起來并不容易。比賽中這只隊伍試錯的次數(shù)不少。
下圖是來自國內(nèi)東北大學(xué)的機(jī)械手。團(tuán)隊有兩人，其中之一的陳洋告訴雷鋒網(wǎng)，他們用了自己開發(fā)的電機(jī)，成本很低。但手的一個缺點是載重較低，所以陳洋他們放棄了用錘子釘釘子的環(huán)節(jié)。另一個未完成的任務(wù)是剪紙。
下圖是用東北大學(xué)的機(jī)械手拔插頭。
另一支國內(nèi)的團(tuán)隊來自清華大學(xué)。相比東北大學(xué)的二人組合，清華大學(xué)還有老師帶隊，顯得壕很多。他們的機(jī)械手類似夾子，但可能載重較小，在夾錘子時失敗了很多次，急得韓國的志愿者妹子都快哭了。
下圖是美國喬治梅森大學(xué)團(tuán)隊的機(jī)械手，或許是前期調(diào)試沒做好，它沒能完成所有的任務(wù)，很快就開始為下一場比賽做準(zhǔn)備。
在人工用機(jī)械手做任務(wù)之后，是自主操作比賽。這一部分要求機(jī)械手配合機(jī)械臂，完全自主地完成與上一輪同樣的任務(wù)。由于不會有人類協(xié)助，難度也大很大，這里也會用上機(jī)器視覺方面的技術(shù)。東北大學(xué)和UNIPI團(tuán)隊由于沒有準(zhǔn)備機(jī)械臂，所以也沒有參加這一輪的比賽。
下圖是Dorabot團(tuán)隊在做抓起毛巾放在鐵架上的任務(wù)。他們用的機(jī)械臂是Universal Arm家的產(chǎn)品。
下圖是用勺子在杯中做出攪拌動作。
張浩告訴雷鋒網(wǎng)，由于錘子太重，機(jī)械手在自主任務(wù)中幾乎試一次壞一次，所以他們放棄了釘釘子任務(wù)。另一個未完成的任務(wù)是剪紙。即便如此，他們也是自主任務(wù)中完成最好的團(tuán)隊了。
清華大學(xué)團(tuán)隊的機(jī)械臂用的是baxter家的產(chǎn)品，但沒有用上自己開發(fā)的機(jī)構(gòu)手。下圖是在進(jìn)行自主拔USB電燈的任務(wù)。
下圖是清華團(tuán)隊在做灑鹽任務(wù)，但由于機(jī)械臂沒能產(chǎn)生震動效果，鹽使終灑不出來，只能緩慢地左右搖擺，但效果不佳。
在自主任務(wù)中新加入的團(tuán)隊是韓國的成均館大學(xué)，下圖是他們用機(jī)械臂嘗試攪拌的任務(wù)。
成均館的比賽也不算順利，或許是他們的機(jī)械手太大，在抓取上也進(jìn)行的很困難。比賽中甚至還發(fā)生了驚險的一幕，機(jī)械臂突然暴走，在失控中縮成一團(tuán)，好在沒有傷到人。看來做科研也會面臨人身安全危險。
下圖是科羅拉多大學(xué)的機(jī)械臂，他們換上了另一只三根手指的機(jī)械手。在雷鋒網(wǎng)多次觀看中，他們的任務(wù)都沒有完成，每次都是差一點，可見自主任務(wù)有多難。
最后是落寞的喬治梅森大學(xué)團(tuán)隊和評分員。這一團(tuán)隊用的也是baxter，但不知出于什么原因，他們的機(jī)構(gòu)臂始終無法正常工作。在隔壁團(tuán)隊的熱鬧中，他們始終堅持調(diào)試。在我離開現(xiàn)場時，他們還是沒能開始做任務(wù)。
如果是對機(jī)器人不太了解的人在現(xiàn)場觀看比賽，很可能生出“這就是機(jī)器人比賽嗎”的感想。因為機(jī)械手機(jī)械臂，以及操作者都看起來笨拙到可愛，很容易打破一個人對機(jī)器人天真的幻想，也再不會擔(dān)心毀滅人類這樣的預(yù)言。雷鋒網(wǎng)一位同事評論說，全世界最聰明的人都在努力讓機(jī)器可以剪紙、倒鹽、舀豆子，還做得很艱難，“看完用左手摸了摸自己的右手，覺得它們至少值兩個億”。
但這也是需要機(jī)器人比賽的原因。正因為機(jī)器的能力與我們對它的需求之間存在差距，就更需要比賽來推動對技術(shù)的研究。至少每個參賽者都為自己克服了難關(guān)而感動開心。
現(xiàn)在IROS上的機(jī)器人比賽才剛剛開始，接下來還有無人機(jī)與人形機(jī)器人比賽。抓取與操作競賽的結(jié)果則會在兩天后公布，請持續(xù)關(guān)注雷鋒網(wǎng)的報道。
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