机器人舞蹈课可以让他们更敏捷，更少恐惧

机器人技术的快速发展可能会使这项技术看起来“可怕”，因此加州大学圣地亚哥分校的一个工程师团队正在教一个人形机器人表演富有表现力的舞蹈动作——这既是为了提高机动性和敏捷性，也是为了让它们在人类环境中更受欢迎。

该团队由加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院电气与计算机工程系教授王小龙领导，利用人们跳舞的视频和动作捕捉技术来训练机器人的上半身。

除了提高机动性，这个想法是让机器人看起来更自然。

王在该大学发表的一份报告中说：“我们的目标是建立信任，展示机器人与人类和谐共处的潜力。”。“我们正在努力帮助重塑公众对机器人友好、协作的看法，而不是像《终结者》那样可怕。”

该研究旨在增强人机交互，对工厂装配线、医院、家庭以及实验室和灾难现场等危险环境等不同环境具有潜在影响。

正如该项目的研究论文所解释的那样，培训过程涉及双管齐下的方法。机器人的上半身经过训练，使用动作捕捉数据和舞蹈视频进行富有表现力的动作，而下半身则只专注于稳定性和平衡性。

研究论文解释说：“我们的关键思想是不要模仿与参考运动完全相同的运动。”。“在训练过程中……我们鼓励人形机器人的上半身模仿不同的人类动作以获得表现力，同时放松其双腿的动作模仿术语。”

这种方法使机器人能够复制各种参考动作，如跳舞、挥手、击掌和拥抱，而它的腿在这些动作中能够保持平衡。

图片：UCSD

尽管对上半身和下半身进行了单独的训练，但机器人将其知识作为一个单元来控制其整个结构。研究人员将这种方法命名为“表达性全身控制”，使机器人能够在砾石、泥土、木屑、草地和倾斜的混凝土道路等表面上稳定移动，即使在用上半身执行不同的手势时也是如此。

该团队使用这种方法使机器人能够适应不同的条件，甚至是不在训练数据集上的条件。

研究人员说：“我们在模拟中在高度随机的挑战性地形中训练我们的政策。”。“这不仅允许强大的sim2real传输，而且还学习了一种不只是‘重复’给定动作的策略。”

这项研究的潜在好处可能是深远的。在医院和家庭等环境中，具有增强表现力和敏捷性的机器人可以提供帮助和陪伴，从而有可能提高患者和老年人的生活质量。在危险环境中，这些机器人可以代替人类完成危险任务，提高安全性。

该项目在追求提高机器人机动性方面并不孤立。在莱斯大学，科学家们创建了一个名为“黑暗中的贝叶斯学习”（BLIND）的交互式程序，以帮助复杂机器人在充满障碍物的环境中进行运动规划。与此同时，研究人员开发了一种四足机器人，其在沙地上的奔跑速度比人类在坚实地面上慢跑的速度快，这证明了机器人在混合地形上保持稳定性和效率的潜力。

另一组研究人员最近开发了一种机器人设计，该设计模仿骨骼肌组织，以构建功能更强大的双足机器人。

图片：金城龙树/物质

展望未来，王和他的团队的目标是改进机器人的设计，以执行更复杂、更精细的任务。他们计划为机器人配备摄像头，以实现自主操作，并增强对不同环境的适应性。

王说：“通过扩展上半身的能力，我们可以扩大机器人可以执行的动作和手势的范围。”。

由Ryan Ozawa编辑。