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人机协作新突破:日本公司教会了机器臂抖空竹,还能和人类打配合


速读:作为一项典型的基础性节律运动,抖空竹可以活动到身体很多部位、预防肩周炎等疾病,还能显著提高新陈代谢,有助于身体健康。 网络上流传着不少抖空竹入门视频,很多人表示抖空竹是个技术活,想轻松自如地抖空竹并没有想象中那么容易,那么问题来了:转眼2020年就快结束了,大家都说科技发展得很快,那机器人会抖空竹吗? 说到这里,就不得不提一下欧姆龙集团在机器人领域的高光时刻——2016年9月8日,欧姆龙在官网上宣布,他们开发的能持续与人类进行乒乓球对打的机器人Forpheus被吉尼斯世界纪录认定为世界上首台乒乓球教练机器人。
一大早,公园里就热闹了起来,大爷们双手握杆抖动空竹,做出各种花样技巧,引得旁人驻足观看。

这样的场景大多数人应该都不陌生。

早在我国明清时期,抖空竹这项运动就开始兴起、盛行,2006 年 5 月 20 日,空竹更是被国务院批准列入第一批国家级非物质文化遗产名录。

作为一项典型的基础性节律运动,抖空竹可以活动到身体很多部位、预防肩周炎等疾病,还能显著提高新陈代谢,有助于身体健康。

网络上流传着不少抖空竹入门视频,很多人表示抖空竹是个技术活,想轻松自如地抖空竹并没有想象中那么容易,那么问题来了:转眼 2020 年就快结束了,大家都说科技发展得很快,那机器人会抖空竹吗?

您别说,还真会!

脑洞从何而来?

这里有视频截图为证:两条机械臂正在抖空竹。

甚至,人机还能打配合,一起炫技。

其实,这一脑洞来自一家位于日本东京的公司OMRON SINIC X。

OMRON SINIC X 是总部位于日本京都的知名自动化控制及电子设备制造厂商欧姆龙集团(OMRON Corporation)于 2018 年成立的子公司,其设立的主要目的就在于「近未来设计」——根据其官网介绍, OMRON SINIC X 致力于进行机器人技术、计算机视觉、机器学习和人机交互等领域的前沿研究。

作为欧姆龙集团的一个战略据点,OMRON SINIC X 聘用了多个领域的杰出人才,包括人工智能、机器人、物联网、制造业和金融业等,同时还与高校、科研机构有着密切的合作,旨在重点解决四个领域的社会问题:工厂自动化、医疗、机动、能源管理。

说到这里,就不得不提一下欧姆龙集团在机器人领域的高光时刻——2016 年 9 月 8 日,欧姆龙在官网上宣布,他们开发的能持续与人类进行乒乓球对打的机器人 Forpheus 被吉尼斯世界纪录认定为世界上首台乒乓球教练机器人。

那么这次为何要尝试让机器人抖空竹呢?

研究人员表示,他们的目标在于推进机器人精细控制和人机协作。

对于机器人来说,抖空竹可以说是一个挑战递增、激励不断的绝佳学习过程,可惜类似的模型目前还未被设计出来。

如果用真正的机器臂来训练,成本会很高,而且这样的高加速度任务(抖空竹主要是靠惯性)操作起来的确有一定危险性。

基于上述想法,研究人员做出了一个空竹模型(diabolo model),由此,机器人也能抖空竹了。

模型如何构建?

具体过程如何,我们可以在 OMRON SINIC X 发表于预印本平台 arXiv 的一篇论文中找到答案。

论文题为 An analytical diabolo model for robotic learning and control(机器人学习并控制的空竹分析模型)。

主题:抖空竹|机器人