人类教机器人用工具？——一种低成本高效的模仿学习新方法 New
我们人类天生擅长使用工具：用筷子夹菜、用锤子钉钉子、用铲子翻炒菜肴……这些看似简单的动作背后，其实蕴藏着复杂的感知与协调能力。那么，能不能让机器人也学会这些技能呢？能不能像我们一样“看一眼就会做”？这是机器人研究领域一个长期追求的目标。最近，一种全新的模仿学习方法为这个问题带来了突破性的进展。这项技术试图通过模仿人类使用工具的行为，教会机器人完成各种复杂的操作任务，不仅效率更高，而且成本更低。
传统方法的“尴尬”局限在过去，机器人想要学习一项技能，往往需要大量的数据。最常见的收集方法包括遥操作——操作者通过手柄控制机器人完成任务，或者用一个“假手”模仿人类的手势进行演示。但这些方式效率低、操作难度高，而且还不够灵活。一个简单的操作过程，可能需要几小时甚至几天来训练，而且这些数据往往只能适用于一种机器人或特定场景。
更关键的是，这种方法很难捕捉到人类操作中那些自然、灵活、隐含经验的动作细节。
换个角度：人类操作的数据本身就是宝藏与其让人去“伪装成机器人”，为什么不直接让机器人“看”人类是怎么做的？这项新研究的核心思想正是如此：利用人类自然使用工具的过程，来训练机器人的操作策略。
那么问题来了：人类和机器人差别那么大，怎么“看懂”人类的数据？又如何让机器人“模仿”得像？
技术方案：从观察到模仿，背后有巧思这项研究提出了一个完整的框架，把人类的行为转化为可被机器人理解和执行的操作策略。整个过程分为几个关键步骤：
1. 采集数据：看人类怎么做研究人员使用两台RZB相机，从不同角度采集人类使用工具的全过程。这些相机能够生成立体图像，通过3D重建技术（如基于“Marching Cubes”的建模方法）将整个操作场景变成三维模型。
2. 增强视角：让机器人“看得更全”为了增加数据的多样性，研究者引入了一种叫**高斯渲染（Gaussian Splatting）**的图像合成技术，它能生成从多个新视角“拍摄”的图像，就好像机器人站在不同位置“围观”人类操作。这种方法有效增强了数据的广度和代表性。
3. 去除干扰：只保留关键工具信息因为人类和机器人在外形上差别很大，人手的形状、动作方式对机器人来说可能是“噪声”。为了消除这种干扰，研究人员使用语义分割模型（比如Grounded SAM），自动将图像中的人手或机器人的末端执行器部分“抠掉”，只保留工具和物体的交互过程，从而构建出一个与具体执行者无关的“中立观察空间”。
4. 任务表示：教机器人“做什么”机器人需要知道怎么动手。研究人员用工具在任务空间的运动表示来描述操作，比如6维空间的位置和姿态变化，这种方式对相机视角和机器人的身体结构具有良好的鲁棒性。
5. 策略学习：用扩散模型学会模仿最终，系统采用一种先进的“扩散策略模型”（Diffusion Policy）来从这些处理后的图像中学习操作方法。这种模型能够模拟从“观察”到“动作”的全过程，实现机器人对人类行为的高保真模仿。
成果如何？不仅快，而且准！研究人员在多个复杂任务中测试了该方法，比如：
肉丸夹取：夹住容易滚动的小球状物体；
平底锅翻转：控制角度把锅中的物体翻起；
酒瓶平衡：精细地调整物体位置保持其平衡。
结果显示，与传统遥操作数据训练出的策略相比，这种基于人类行为学习的方法：
成功率提高了71%；
数据收集时间减少了77%；
在诸如“快速翻转”、“精确定位”等任务上，表现尤其突出。
甚至，在一些传统方法根本无法完成的任务中，这种新方法也展现出惊人的适应性和学习能力。 сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт
сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт
сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт
сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт
сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт
сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт
сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт
сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт сайт http://tuchkas.ru/
页:
[1]