该研究小组包括五名华人留学生,其中有三位本科生肖岸星、童闻哲、杨立之,以及两名博士生李钟毓、曾俊。该团队由他们的导师库什尔·斯林纳斯(Koushil Sreenath) 带领,库什尔是该校机器人研究所和电子与计算机工程学院的机械工程助理教授,致力于机器人运动操控方面的研究,从2009年起发表了70余篇相关论文。
当地时间3月26日,这项研究已经预收录在学术平台arXiv上,论文题目为《机器导盲犬:用皮带引导的混合物理互动引导人类(Robotic Guide Dog: Leading a Human with Leash-Guided Hybrid Physical Interaction)》。
论文链接:https://arxiv.org/abs/2103.14300
一、“猎豹”变导盲犬,机身来自麻省理工四足机器人
目前,导盲犬的挑选和训练都比较费时费力,而且每只导盲犬都需要单独训练,不像机器导盲犬,只要开发一套算法就可以部署到所有个体上。
加州大学伯克利分校的团队选取了四足机器人来建造机器导盲犬。研究小组成员李钟毓认为,四足机器人的种类丰富且制造成本低,而且它们的形状和大小都和真正的狗比较类似,因此可能是导盲犬的理想替代品,比其他机器人更容易被人类接受。
▲李钟毓团队开发的机器导盲犬外观
李钟毓团队研发的机器导盲犬基于一个名叫Mini Cheetah(小猎豹)的小型四足机器人,配备有2D激光雷达、3D摄像头,以及一个带有力传感器的可拉伸皮带。这些配置使机器人可以感应环境、追踪主人的位置,并且能拉紧或松开皮带来牵引主人。
▲机器导盲犬构造
据悉,这个“Mini Cheetah”四足机器人是由麻省理工学院(MIT)开发的,在2019年租借给李钟毓所在的实验室用于算法研究。
二、有皮带“牵引绳”,狭小室内也能灵活引导
不同于以前大基座、配有机械臂的引导机器人,李钟毓团队开发的机器导盲犬使用皮带代替机械臂来牵引主人。
李钟毓团队提出了端到端混合物理人机交互(physical human-robot interaction,pHRI)模型,该模型反映了机器导盲犬和人类用户在操作过程中的动态关系。
▲端到端混合物理人机交互(physical human-robot interaction)模型原理图
利用这个混合模型,研究人员开发了一种反应式规划器,它可以让机器导盲犬通过调整姿态来放松或拉紧身上的皮带,使它即使在狭小的室内也能灵活地引导主人。
研究人员在几组实验中测试了该模型,实验中,机器人导盲犬要引导一个蒙着眼睛的人走到特定位置,同时避开附近的障碍物。事实证明,他们的模型非常有效。
▲实验中,机器导盲犬引导被试者避开障碍
李钟毓解释道:“当机器导盲犬带着主人进入一个狭窄的空间,机器人可以先自己调整姿态,松开皮带。这时,由于主人手上没有感受到力,就会慢下或停下脚步。在缓慢通过狭窄地带之后,机器人会拉紧皮带,引导主人继续前进。”
三、能追踪导航,还会规划路线
研究人员还在机器导盲犬中添加了集成的传感器套件和路径规划算法,让机器导盲犬可以进行室内的路径规划和导航。
实验中,李钟毓团队使用了激光测绘系统画出了室内地图,并且通过激光雷达来追踪机器导盲犬和主人在地图上的实时位置。
▲机器导盲犬规划路径示意图
在机器导盲犬中增加导航功能的好处是,视障人士在出行前,只需设置目的地,机器导盲犬就能自行规划路线并进行导航,而这是动物导盲犬没法做到的。
李钟毓说:“我们还在继续研究,想让我们的机器导盲犬帮助人们在更复杂的户外环境中导航,以及帮助视障人士安全通过有红绿灯的十字路口。”
结语:机器人技术更新换代有助于帮助残障人士
用皮带牵引、行动灵活的机器导盲犬,在外形上与动物导盲犬有些相似,但其功能的可拓展性和多样性大大优于动物导盲犬。
机器导盲犬的面世可以说是视障人士的一大福音。不过除了机器导盲犬,目前还有越来越多的公司在积极开发和优化相关的机器人技术,比如机器假肢等,来帮助残障人士重回正常的生活。在未来,机器人技术与物理、生物等学科的结合或许还将继续开拓这一领域。
京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而,京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言,称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。
日前,据博主“@超能数码君老周”爆料,国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。
据报道,荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦(ASML)CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。
今年早些时候,抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App,Slogan 为“看见你的热爱”,根据应用介绍可知,“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台,由抖音官方出品的中长视频关联版本,整体风格有些类似B站。
日前,威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”,同时,他发文表示:中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚,每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一,每十户中九户有车。
近日,一项新的研究发现,维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制,刺激癌症肿瘤中新血管的生长,帮助它们生长和扩散。
据媒体援引消息人士报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后,3D系统一度大涨超10%,不过截至周三收盘,该股涨幅回落至2%以内。
9月2日,坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁,在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示,“秀才”账号违反平台相关规定,已封禁。据知情人士透露,秀才近期被举报存在违法行为,这可能是他被封禁的部分原因。据悉,“秀才”年龄39岁,是安徽省亳州市蒙城县人,抖音网红,粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...
9月3日消息,亚马逊的一些股东,包括持有该公司股票的一家养老基金,日前对亚马逊、其创始人贝索斯和其董事会提起诉讼,指控他们在为 Project Kuiper 卫星星座项目购买发射服务时“违反了信义义务”。
据消息,为推广自家应用,苹果现推出了一个名为“Apps by Apple”的网站,展示了苹果为旗下产品(如 iPhone、iPad、Apple Watch、Mac 和 Apple TV)开发的各种应用程序。
特斯拉本周在美国大幅下调Model S和X售价,引发了该公司一些最坚定支持者的不满。知名特斯拉多头、未来基金(Future Fund)管理合伙人加里·布莱克发帖称,降价是一种“短期麻醉剂”,会让潜在客户等待进一步降价。
据外媒9月2日报道,荷兰半导体设备制造商阿斯麦称,尽管荷兰政府颁布的半导体设备出口管制新规9月正式生效,但该公司已获得在2023年底以前向中国运送受限制芯片制造机器的许可。
近日,根据美国证券交易委员会的文件显示,苹果卫星服务提供商 Globalstar 近期向马斯克旗下的 SpaceX 支付 6400 万美元(约 4.65 亿元人民币)。用于在 2023-2025 年期间,发射卫星,进一步扩展苹果 iPhone 系列的 SOS 卫星服务。
据报道,马斯克旗下社交平台𝕏(推特)日前调整了隐私政策,允许 𝕏 使用用户发布的信息来训练其人工智能(AI)模型。新的隐私政策将于 9 月 29 日生效。新政策规定,𝕏可能会使用所收集到的平台信息和公开可用的信息,来帮助训练 𝕏 的机器学习或人工智能模型。
9月2日,荣耀CEO赵明在采访中谈及华为手机回归时表示,替老同事们高兴,觉得手机行业,由于华为的回归,让竞争充满了更多的可能性和更多的魅力,对行业来说也是件好事。
《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。
近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。
社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”
2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。
罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。