機器人,正在“聽懂” 人類。
從需要寫代碼到“說句話、動動手” 就能教,機器人訓練方式的變化,其實是 “人機協(xié)作” 的一大步。
長期以來,訓練機器人掌握新技能是編程專家的專屬領域,但MIT工程師最新研發(fā)的多功能演示界面(VDI) 將徹底改寫這一規(guī)則。這款手持式智能工具首次整合遠程操控、運動引導、自然模仿三大訓練模式于一體,讓普通工人、護理人員甚至家庭成員都能成為機器人的“老師”。
簡單說,它是一個裝了攝像頭、力傳感器和標記點的“萬能手柄”,插在任何常見協(xié)作機械臂上即可使用。
這種方式的創(chuàng)新點:
突破性設計:三模式自由切換
VDI的核心創(chuàng)新在于其模塊化傳感器系統(tǒng):
·多模態(tài)傳感:集成高精度攝像頭、運動標記與六維力傳感器,實時捕捉工具位姿與操作力度;
·即插即用適配器:兼容主流協(xié)作機器人手臂(如UR、Franka Emika);
·三種零代碼教學方式:
1.遠程操控模式:通過操縱桿控制機器人完成高危任務(如處理有毒物質(zhì));
2.運動引導模式:手動牽引機器人手臂記錄動作軌跡(適用于重物搬運校準);
3.自然模仿模式:拆卸VDI手持操作,機器人通過觀察自主學習精細動作(如繪制商標)。
制造業(yè)實戰(zhàn)驗證:效率與靈活性雙提升
研究團隊在創(chuàng)新中心組織制造業(yè)專家進行測試,成功完成兩項典型任務:
·壓裝任務:將金屬插銷精準壓入孔槽(誤差<0.1mm);
·表面成型:均勻涂覆橡膠材料于復雜曲面;
用戶反饋揭示關鍵洞見:83%參與者傾向自然模仿模式,但強調(diào)遠程操控對危險場景不可替代性,而運動引導在力控調(diào)節(jié)中優(yōu)勢顯著。
跨領域應用藍圖
研究人員指出:“VDI將重塑人機協(xié)作范式”:
·工業(yè)場景:單條產(chǎn)線中,工人可分別用三種模式訓練機器人處理有毒原料、包裝成品及繪制品牌標識;
·家庭與醫(yī)療:護理人員可手把手教機器人輔助患者復健,老人能通過演示訓練機器人完成日常家務;
·緊急響應:消防員遠程操控機器人進入輻射區(qū)域執(zhí)行任務。
技術演進與未來計劃
當前VDI已實現(xiàn):
·10分鐘內(nèi)完成新技能教學;
·毫米級動作復現(xiàn)精度;
·自適應力控(0.1-50N動態(tài)范圍)。
團隊下一步將優(yōu)化人機交互反饋系統(tǒng),并拓展至更復雜場景測試。“我們正創(chuàng)造真正理解人類意圖的機器人隊友,” 研究人員強調(diào),“VDI的意義在于讓技術適應人,而非讓人適應技術。”
本研究獲MIT工程卓越博士后計劃與瓦倫貝格基金會資助,核心團隊來自MIT航空航天系與CSAIL實驗室。