這副長了眼睛的機器手臂,不需編寫特殊程式就能抓取500種物品
這副長了眼睛的機器手臂,不需編寫特殊程式就能抓取500種物品

工程師們常被抱怨設計出來的東西不能真正滿足用戶的需求,但是一個設計的改良需要一個循序漸進的過程,其實工程師也想要貼心,也想越來越懂你。

不然為什麼要給這個機械手裝上眼睛?

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圖/ PingWest

不要小看這個眼睛的作用,在長眼睛之前,機器手需要你告訴它每樣東西該怎麼抓,否則它就胡亂抓。想像一下你閉著眼睛找東西的樣子,大概就是這樣。

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圖/ PingWest

機器手產品早就已經開發出來了,攝影鏡頭和圖像識別技術也是本來就有的,但是把這三樣已知技術結合在一起,就解決了義肢「瞎抓」的問題。這是英國新堡大學生物醫學研究人員想出來的主意:把一個可以進行圖像識別的攝影鏡頭搭在一個義肢原型上。

這不是一個抓人眼球的機械手,這是一個擁有自己眼球的機械手。

使用已經開發好的電腦視覺技術,研究人員透過深度學習訓練這個攝影鏡頭識別500個物體。比如當使用者想要拿起一個杯子,不需要自己向義肢輸入任何信號,在你把手伸向杯子的過程中,義肢的攝影鏡頭會對眼前的物體拍照,後台識別,然後根據深度學習訓練的結果判斷這個物體應該怎麼抓,然後把手型調整到相應的抓握形狀(比如拿起一支筆需要夾持的動作,拿起一杯水需要握住杯柄垂直移動),最後一步根據用戶的肌電信號確認抓地力。

新堡大學生物醫學講師Kianoush Nazarpour博士說,「使用電腦視覺,我們開發出一種能夠自動響應的仿生手,實際上就像一隻真正的手,用戶可以快速的使用正確方法去拿一杯水或者一塊餅乾。

「這個系統的優勢在於它更靈活,能夠拾取新鮮的物體。這是至關重要的,因為在日常生活中,人們需要毫不費力地拿起他們從未見過的各種物品。」

目前已有的義肢,通常需要使用者用各種方式傳達一些信號才能做出相應的動作回饋,也就是不管透過什麼方式,你需要告訴你的義肢你要拿什麼。

比如在肩部或者斷肢位置接入電極陣列用來讀取肌肉活動,在感知皮層植入電極陣列用於感知用戶的想法,隨後透過傳感器發出手勢信號,告訴義肢該怎麼行動。這種把測量神經信號的傳感器植入肌肉內部應該是目前最先進、最昂貴的義肢了。

美國國防高等研究計劃署(DARPA)在2016年底推出售賣的名為LUKE就是這樣的義肢。 DARPA希望LUKE是那種佩戴之後你可以用大腦控制的義肢,只要腦子裡想做出什麼動作,機械手就會相應完成,目前已知LUKE已經可以完成吃漢堡、拿鑰匙開門、刷牙梳頭、吃漢堡,甚至是拉拉鍊這種很細節的動作。

機械手
圖/ PingWest

這的確是一種理想的生物手的代替,但是這樣的高級手並不是每一個需要義肢的人都能擔負的起的。此前有傳言稱一隻LUKE的價格大概在10萬美元左右。

給機械手裝上眼睛讓它自己去看,相對來說就便宜多了。

根據新堡大學研究人員的說法,安裝了眼睛的義肢,反應速度要比市場上大多數義肢快10倍左右。而且也很便宜,這個義肢的眼睛使用的僅是一個普通的Logitech攝影鏡頭,用於圖像識別訓練的AI模型也可說是很廉價的。

最重要的是,使用者可能不太需要動什麼腦子去跟義肢對話和溝通,一些交給義肢自己解決。

不過也不是說它就是完美的,首先用於識別的神經網絡不能做到完全準備,目前只有大約80%-90%的準確率;其次如果真的實現大規模應用的話,除了長眼睛之外,這隻手最好還要長腦子,能做到記憶和自主學習,而不僅僅是依賴工程師不斷的餵標籤數據。

世界這麼大,需要把握的東西太多,一隻遲鈍的機械手也許還是會錯失一些機遇和幸運。知道怎麼撿起地上掉的錢包,卻不知道怎麼撿起剛飄落的一朵花,也是一件挺遺憾的事情。

本文授權轉載自:PingWest

關鍵字: #圖像辨識

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