我沒讓機器人變身，它自己就變了

月稜鏡威栗 發自 凹非寺

量子位 出品 | 公眾號 QbitAI

小時候，曾經真摯地嚮往巴巴爸爸的變形技能。想鑿開冰球，就把自己變成嘴巴尖利的大鳥。

如今，機器人也可以變身了。

讓身體的各個部位重新排列組合，以最佳的形態完成任務。

比如，給包裹貼郵票，高處也夠得到：

注意，變身並非依靠人類操控，是機器人自行決定：根據環境和任務來決定。

這是康奈爾大學和賓夕法尼亞大學研究人員的作品，叫SMORES-EP，剛剛登上Science Robotics期刊。

變身口訣：了解自身的缺陷

機器人身上有磁鐵，取東西當然是靠吸的；

每個模塊都有輪子，移動方式也一目了然。

更重要的是，機器人有眼睛、有腦子。它要了解環境，也了解自己身材的缺憾，才能用精彩的變身來填補不足，完成特定的任務。

在這個逼仄的空間里，機器人要取到粉紅色的物體，把它搬運到藍色區域。

它開始行動了，一路上要在腦海里畫出空間的三維地圖，用的是SLAM。

很快，機器人發現了牆上的藍色標記，然後在地圖上記下了位置。

再往左拐，它看到了目標小粉，但是夾在兩個垃圾桶之間，以機器人當前的身材很難抓到。

月圓之夜，是時候展現變身的技術了。

它機智地發現，只要把前面的三個模塊縱向排列，就能伸手進去摸到獵物。

陣型變換完成，接下來便如同探囊取物。

你可能記得，吸出小粉也只是任務的一半。

最終要把目標送到藍色區域，機器人判斷了一下，還是原始形態比較合適。所以，它又變回去了。

結局不難想見，貨物安然抵達指定地點。

狹窄的通道，就用纖細的身材來應對。當然，這種身型還有其他用途：

一是，想把貨物扔進郵箱，就必須登上台階。

機器人果斷甩掉兩個模塊，蛇形前進，姿態妖嬈，帶著強大的節奏感完成了任務。

二是，要往包裹上面貼郵票 (開頭已出場) ，可是目標位置太高。

所以，排成縱向，伸手上去。Duang，貼好了：

不過，如果你以為機器人只有這單一的變身術，就看低了它的技巧。

只有更高級的任務，才能釋放它的能量：

不止會變身，還懂得使用工具

現在，機器人的目標，是在抽屜櫃里找到這些失蹤的玩偶。

鎖定粉紅色標記之後，機器人拉開了最下層的抽屜，沒有發現自己想找的玩具。

不過裡面有些書，旁邊還有個三角形的小架子(其實躺下是個三稜柱) 它都注意到了。

顯然，機器人還想打開第二個抽屜。

注意，它銜起了三角形，把它擺到抽屜側面(下圖) 。

似乎比想像的機智許多。

高能預警。

它知道以自己現在龐大的身軀，沒辦法爬上這個窄窄的坡道。

於是，機器人派出三個模塊離開本體，爬上坡道。

站在書的上面，它拉開了第二個抽屜。

這個時候，原地待命的攝像頭，看到了抽屜里的玩具。

任務完成。

機器人能做出如此 (優) 秀的決策，深度攝像頭居功至偉。

有了它，系統便可以把三角形的高度、抽屜的高度、書的高度做個對比，制定出執行任務的全套步驟，尤其是外部工具(三角形) 的使用方法。

看到這裡，可以好奇一下了：如果第一個抽屜里沒有墊那些書呢？

拉開抽屜，空空如也，機器人就有情緒了。

「這樣完全上不去，怕不是在搞我吧。」

於是，它歡快地把自己解體了(上圖) ，以此表示對人類的反抗任務無法完成。

確實，機器人還有很多過不去的坎。不過下面這條溝，它是過得很輕易了。

兩張桌子之間有些距離，看起來超過機器人一個模塊的寬度，掉下去就是粉身碎骨。

現在，需要跨過這個距離，可用的工具從一大隻變成了兩小隻：

單獨用的話，兩個工具可能都撐不起一座橋。

機器人好像並不猶豫，直接把它們拼到了一起，造好了一座夠寬的橋。

然後，把橋搭在兩張桌子中間，再脫掉背面的三個模塊讓自己變瘦，機器人就能輕盈地到達對岸。

除了擁有變身技巧，還懂得藉助外部工具的力量，這大概是只前途似海的機器人了。

傳送門，以及……

最後，在下有一點小小的期待。

不知大家熟不熟《境界的彼方》，名叫未來的妹子是可以操縱血液的異界士。

戰鬥開始之前，在手上劃個口子，就能把血變成一把太刀。

用完了還能收回來。

如果以後的機器人，也能如此控制自己的形態、收放自如，是不是會像她一樣可愛？

論文在此：

An integrated system for perception-driven autonomy with modular robots

http://robotics.sciencemag.org/content/robotics/3/23/eaat4983.full.pdf

—完—

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