本期前沿洞察給大家?guī)磉@些前沿技術(shù)：作品已經(jīng)達(dá)到人類畫家水平的作畫機(jī)器人；受珊瑚蟲啟發(fā)的垃圾清理機(jī)器人；能靈活操作電線等可變形物體的柔性機(jī)械手……
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員在最近公布了一項(xiàng)繪畫機(jī)器人的研究成果,他們稱其設(shè)計(jì)的繪畫機(jī)器人可以模仿人類畫家的繪畫風(fēng)格，并且已經(jīng)到達(dá)真假難辨的地步。
該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中包括一個(gè)機(jī)械手臂，一個(gè)將圖像轉(zhuǎn)換為筆畫的渲染器，以及一個(gè)根據(jù)藝術(shù)家的輸入合成筆畫的生成模型。渲染器使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)來學(xué)習(xí)基于畫布和給定圖像生成一組筆畫，而生成模型則識別藝術(shù)家的筆畫模式并相應(yīng)地創(chuàng)建新的筆畫。
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員讓他們的機(jī)器人畫一個(gè)虛構(gòu)的記者圖像。然后他們讓112名受訪者來判斷是畫作的作者是人類畫家還是機(jī)器人。根據(jù)結(jié)果，超過一半的參與者不能區(qū)分是機(jī)器人還是人類做的畫。
在下一階段的研究中，研究人員還將通過更多藝術(shù)家的畫作來培訓(xùn)機(jī)器人的作畫能力，最終通過深度學(xué)習(xí)以形成機(jī)器人自己獨(dú)有的畫風(fēng)。
受珊瑚蟲啟發(fā)的垃圾清理機(jī)器人
據(jù)外媒報(bào)道，荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的研究人員受海洋微生物珊瑚蟲的啟發(fā)，研發(fā)出一種由磁鐵和光驅(qū)動(dòng)厘米級機(jī)器人。由于能夠在水下抓取和釋放物體，該團(tuán)隊(duì)想象了其新機(jī)器的一系列應(yīng)用，包括用觸手收集污染物，甚至捕捉細(xì)胞作為生物醫(yī)學(xué)的工具。
這款無線水生機(jī)器人的靈感來自于珊瑚蟲，這是一種小而柔軟的生物體，它們以巨大的數(shù)量聯(lián)合在一起，最終形成珊瑚礁。這些小動(dòng)物的特點(diǎn)是，中心的莖部會做特定的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生小電流，進(jìn)而吸引食物顆粒，讓它們的觸手抓住。在這一點(diǎn)上，研究人員看到了一些有趣的可能性。
這些觸手由光機(jī)械聚合物材料制成，能對不同波長的光做出反應(yīng)。當(dāng)受到紫外線照射時(shí)，觸手會做出 “抓取 ”的反應(yīng)，而藍(lán)光則會使它們 “釋放”?？偟膩碚f，這就形成了一個(gè)長一厘米的軟性機(jī)器人，可以通過磁鐵和光來抓取水下的小物體。
對于下一步，該團(tuán)隊(duì)正在努力生產(chǎn)一支由其小型機(jī)器人組成的隊(duì)伍，這些機(jī)器人有可能一起工作來運(yùn)輸粒子，其中一個(gè)機(jī)器人將它們傳遞給下一個(gè)機(jī)器人。再往后，該團(tuán)隊(duì)設(shè)想將它們用于捕捉和運(yùn)輸特定細(xì)胞，作為先進(jìn)診斷設(shè)備的一部分。
7月14日，麻省理工學(xué)院在機(jī)器人領(lǐng)域國際頂級會議RSS2020上展示了一對搭載高分辨率觸覺傳感器的機(jī)械手，它們能夠靈活操作電纜、電線等可變形物體。研究團(tuán)隊(duì)稱，這是機(jī)器人首次在沒有其他機(jī)械幫助的情況下實(shí)時(shí)操作電纜。
論文第一作者麻省理工學(xué)院博士后佘宇在接受記者采訪時(shí)介紹，該機(jī)械手可以應(yīng)用于任何涉及繩索操作的場景，比如工廠里的纜繩、電纜自動(dòng)加工和裝配。
研究團(tuán)隊(duì)指出，這款機(jī)械手還有改進(jìn)空間。他們希望能夠進(jìn)一步改善傳感器的形狀以提高整體性能。觸覺信號的頻率也有待進(jìn)一步提高。
此外，目前機(jī)械手的尺寸還沒有達(dá)到理想狀態(tài)，佘宇和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步縮小機(jī)械手的尺寸來執(zhí)行更加靈活的任務(wù)。未來，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃對更復(fù)雜的繩索自動(dòng)化操作進(jìn)行研究，例如電纜布線和通過障礙物插入電纜等，也會探索更復(fù)雜的可變形物體的自動(dòng)化操作，比如鋪床單、穿衣服、疊衣服等。
