作者:文乐乐 来源: 中国科学报 发布时间:2023-11-30
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机器人也能自己建墙

 

一辆机器人建筑车在挑选并扫描每块石头,以确定它们在石墙中的位置。图片来源:Marc Schneider

一个拥有大型抓手的自主机器人可以在没有砂浆的情况下,将一堆巨石变成一面巨大的石墙。它甚至自学了如何放置每一块形状不规则的石头作为下一块“积木”。11月22日,相关成果发表于《科学-机器人》。

这台机器人挖掘机在瑞士苏黎世郊区一个公园里建造了一道6米高、65米长的石墙。它还使用一个大铲子自动将公园的地形美化为梯田。

瑞士苏黎世联邦理工学院的Ryan Luke Johns表示:“这是首次将这种机器人挖掘机应用于永久性干石墙的大规模施工。”

Johns和同事为机器人配备了激光雷达,这种雷达利用激光测量距离,这样机器人就可以创建自己的建筑工地3D地图。他们还训练了几个人工智能模型,用来帮助机器人找出抓取和放置每块石头的最佳方法。

一旦机器人根据数字地图知道了每块大石头的位置,它就会抓住石头,对其进行数字扫描,并确定其重量,以便更好地了解如何将它放进最终的石墙中。

在这个扫描过程之后,机器人每12分钟可以放置一块石头“积木”。这仍比经验丰富的人类机器操作员慢10%,后者需要11分钟,但人类施工需要其他工人帮助设置视觉标记作为操作指导。

在没有砂浆的情况下建造石墙,通常还需要工人用铲子或手添加用于支撑的石头、砾石和泥土。相比之下,机器人的数字地图和人工智能分析使其能够在大多数情况下几乎完美地放置石头,中位误差仅为10厘米,尽管其82%的抓取成功率有时会让它不止抓取一次。

出于安全考虑,机器人的工作仍需要人的监督。当它靠近工人和其他机器时,会有一个工人操纵它在施工现场的各个位置间工作。而研究人员的目标是弄清机器人如何能够完全自主、安全地与其他机器人一起工作。(文乐乐)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1126/scirobotics.abp9758

《中国科学报》 (2023-11-30 第2版 国际)
 
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