疊衣服
喜歡疊衣服嗎?
可能有小部分人會喜歡,但是估計大部分人都不太喜歡,很少有人會把疊衣服當成一種消遣放松的方式,很多人都是随手一丢了事,這不,研究人員對這個問題展開了研究,并打破了機器人界的紀錄。
經常看到網上有各種疊衣服的教程,說實話,到現在我還是不怎麼會疊,也沒有足夠的耐心看完那些“疊衣大法”。
為了解決很多人不想疊衣服的問題,美國加州大學伯克利分校AUTOLAB的研究人員開發了一種新的機器人折疊衣物方法,以創紀錄的速度折疊衣服(對于機器人來說),這種方法被稱為“SpeedFolding”(快速折疊)。
ABB的工業機器人快速折疊襯衫
這項研究打破了機器人界的紀錄,那是否比人折得還快?
小朋友們經常舉辦的疊衣比賽
SpeedFolding主要使用了機器視覺和一種名為雙手操作的神經網絡(BiMaMa-Net),再加上一對工業機器人手臂(一款ABB YuMi工業機器人),每小時可以折疊30-40件(30-40fps)随機放置的衣服,通常在兩分鐘内完成一件。
照這速度的話,跟人比還是有不小差距,畢竟網絡上關于疊衣服的教程都号稱“3秒疊衣服教程”,甚至1秒鐘的都有。
當然研究人員也意識到了這個問題,在提交給下周在京都舉行的IROS2022會議的一篇論文中表示,盡管與人類相比,這個速度聽起來并不令人印象深刻,但以前的機器人服裝折疊方法隻能達到每小時3-6fps。
小結:能做到30-40fps,相比之前已經提升了将近10來倍了,确實在機器人界已經很厲害了,但跟人比還有不少差距。
撇開速度成就不談,這篇論文還是很值得一讀的,可以看到研究人員如何絞盡腦汁通過很多專業術語來描述衣服折疊問題。他們寫道,由于“複雜的動力學”和“服裝的高維結構空間”,“可靠而高效地折疊服裝是機器人操作中的一個長期挑戰”。通俗點講就是衣服很容易起皺,而且起皺的地方很多。對此,他們發明了一種“雙手操作系統”,可以将皺巴巴的衣服弄平,然後按照研究人員給出的首選折疊線将其折疊,以提升折疊效率。
SpeedFolding折疊衣服示例:
一件很皺的衣服
中間過程一
中間過程二
疊好後的效果圖
根據作者的說法,以前的機器人疊衣方法“主要集中在單臂操作上”,這可能是SpeedFolding雙手速度大幅提高的原因。
研究人員還嘗試了疊毛巾,不過跟疊衣服一樣,似乎疊的并不是特别平整。
疊毛巾
BiMaMa-Net神經網絡在研究了4300個人類和機器輔助的例子後學習了折疊衣服的能力,相關的工業機器人可以從随機的初始位置折疊衣服(平均不到120秒),成功率為93%。此外,SpeedFolding可以将它所學到的知識應用于與其訓練所用的衣服不同的材料、形狀或顔色的衣服上。
也就是說具有很強的推廣延伸性。
基本上,系統需要檢查衣服的初始狀态(使用頭頂攝像頭),并計算在折疊過程中用兩隻手臂在哪裡抓住它,以使衣服到達下一個所需的步驟。
這個機器售價大約58,000美元,所以目前在家中運行SpeedFolding的夢想并不是普通家庭可以承擔得起的,但這項技術最終可能會滲透到家用機器人領域。
ABB工業機器人
自動疊衣物的機器人還是很有市場的,尤其是酒店行業,在面對大量的毛巾需要折疊的時候,這個就派上用場了,當然推廣到普通家庭,可能還需要較長一段時間,但這次的研究至少是一次很好的嘗試。
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