人工智能建筑机器人可模仿人类完成挖掘工作 | 智能建筑

发布日期:2019-09-26 10:00


Pavel Savkin记得他第一次看到人工智能机器人模仿他的动作。几分钟前,工程师通过手动指导机器人的移动,完成了“展示”机器人挖掘机的新目标。现在,在Savkin帮助设计的软件上运行,机器人正在重现他的动作和手势的姿势。“就像那里有一些活着的东西,但我知道这是我。”他说。

Savkin是SE4的首席技术官,SE4是一个机器人软件项目,它将自己塑造成一个机器人队伍的“驱动者”,最终将在太空中建立人类殖民地。目前,SE4专注于创建可以帮助开发人员与机器人进行通信的软件,而不是构建自己的硬件。

这家位于东京的创业公司展示了 7月份在SIGGRAPH运行SE4专有软件的Universal Robots的工业部门。SE4在洛杉矶创新大会上的演示吸引了该公司最大的观众。这个名为Squeezie的机器人按照SE4研究工程师Nathan Quinn的指示堆放了真正的块,他使用VR耳机并使用手持控制来“显示”Squeezie该做什么。

当Quinn操纵虚拟3D空间中的块时,软件学习了一组在现实世界中执行的有序指令。Quinn说,这个订单对于远程操作至关重要。要远程构建,开发人员需要一种方法来向现场的机器人构建器传达指令。在数字建筑和工业机器人技术时代,为计算机提供建筑蓝图是一项经过深入探索的艺术。但是,在远距离物体上操作 --特别是在人类没有经历过的条件下--提出了只有与操作员进行实时通信才能解决的挑战。

问题在于,在不可预测的环境中,即使是简单的任务也不仅需要来自操作员的指令,还需要来自不断变化的环境的持续反馈。五年前,瑞典光纤网络提供商umea.net(私有Umeå能源公用事业公司的一部分)利用虚拟现实热潮推动其高速连接,借助一个名为“与滞后生活:一个眼睛的生存 ”的病毒视频裂谷实验。视频仍然在VR和游戏圈中流传。 

在实验中,志愿者戴上了头盔,用相机和周围环境的音频馈送取代了他们对视觉和声音的实时生物感觉--两者都延迟了3秒钟。如此装备,志愿者尝试完成日常任务,如打乒乓球、跳舞、烹饪和在沙滩上散步,并有明显的打闹结果。

在外轨道间隔,包括SE4在火星上建设项目的梦想,通信速度的限制因素不是人为延迟,而是物理定律。地球和火星相对位置的变化意味着行星之间的通信--即使在光速下--也可能需要3到22分钟。

远距离的关系
想象一下,如果没有人工智能,试图在海洋上管理一个建筑项目:将一艘船送到一个不知名的世界,有一个施工人员和一个小木屋的蓝图,四个月后收到一封信,询问如何砍伐一个树。SE4 首席执行官洛克兰·威尔逊(Lochlainn Wilson)表示,机器人长距离施工的并行问题在于自动化依赖于可预测性。“今天工业环境中的每一个机器人都期待一个受控制的环境。” 

正如SE4所做的那样,应用AR和VR系统向人工智能教授任务的平台已经在制造业,医疗保健和国防领域激增。但是所有相关的通信系统都受物理学的约束,特别是光速。

同样的基本限制适用于太空。“我们的通信是基于光的,无论是无线电还是光学通信。” 太空创业公司的行星科学家和顾问Laura Seward Forczyk说。“如果你要去火星并想要与那里的机器人或宇宙飞船进行通信,你需要让它半自动或大部分独立,以便它可以在没有地球命令的情况下运行。”

语义控制
这正是SE4的目标。通过教授机器人将微动组合成逻辑单元--就像建造一座积木塔的所有步骤一样--这家总部位于东京的创业公司让机器人做出简单的关系判断,让他们能够同时接收一整套指令模块并随身携带它们按顺序排列。这避免了实时双边通信中的延迟问题,这可能会妨碍项目或至少使进度极慢。

威尔逊说,平台的关键是该团队的专有操作软件“语义控制”。正如在语言学和哲学中一样,“语义”指的是意义本身,意义是机器人即使是最小的能力的关键。自己做出决定。“机器人可以扫描其环境并向我们提供原始数据,但它不一定能识别周围的物体及其含义。”威尔逊说。

这就是人类智能的用武之地。作为演示阶段的一部分,SE4控制的机器的操作员“注释”机器人附近的每个物体都有意义。通过使用有用信息标记VR空间中的对象(如哪些对象是建筑材料以及哪些是岩石),操作员可以帮助机器人在建筑开始之前了解其真实的3D环境。 

为机器人提供应对不断变化的环境的工具是让AI真正独立的重要一步,但这只是一个初始步骤。“我们不会让它变成万能。”奎因说。“我们的机器人擅长将物体从A点移动到B点,但它不知道整体计划。”Wilson补充说。“将环境意识和原始机械能力委托给不同的代理是混合人机器人的最佳关系施工队伍; 它让人类做他们擅长的事情,而机器人做他们最擅长的事情。”