加州大學伯克利分校研究人員開發了“藍”，一款爲人工智能設計的低成本、人類友好型機器人，能夠完成疊衣服之類的日常事務。研究人員希望這款新機器人能加速家用機器人的發展。

這款名爲“藍”的機械臂就像健美運動員的手臂一樣粗壯，它的設計初衷是希望利用人工智能的最新進展駕馭更爲複雜、精細、以人爲本的任務，比如疊毛巾。圖片來源：Phillip Downey

來源 University of California - Berkeley

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審校 阿金、劉悅晨

編輯 戚譯引

加州大學伯克利分校（University of California, Berkeley）的研究人員構思並製造了一款新型、低成本、人類友好型機器人——“藍”（Blue）。“藍”旨在利用人工智能（AI）和深度強化學習的最新進展來駕馭 人類生活中較爲複雜的工作，同時保持價格合理、安全可靠，這樣每一位人工智能的研究者，乃至最終每個普通的家庭，都能擁有這樣一臺機器人。

“藍”是加州大學伯克利分校電子工程和計算機科學教授皮耶特·阿布比爾（Pieter Abbeel）、博士後研究員史蒂芬•麥金利（Stephen McKinley）和研究生大衛•吉利（David Gealy）的共同創意。該研究團隊希望“藍”能加速家用機器人的發展。

阿布比爾說：“人工智能爲現有的機器人做了很多，但我們想設計一款適合人工智能的機器人。現有的機器人過於昂貴，對人類來說不夠安全，即使單獨放置也並不安全——當它們試圖通過試錯來學習時就很容易發生損壞。我們想要創造一個真正能適應人工智能時代的新型機器人，而不是適應高精度、亞毫米級別的工廠自動化時代的機器人。”

在過去的十年裏，阿布比爾開創了一些深度強化學習算法，這些算法幫助機器人通過試錯或人類的指導來進行學習。他利用外部公司製造的機器人開發了這些算法，而這些機器人的市場定價爲數萬美元。

“藍”使用耐用的塑料部件和高性能電機，製造、組裝的成本總計不到 5000 美元。它每條手臂的尺寸和健美運動員的手臂平均尺寸接近，並且對外力敏感——例如用手推開它的外力——機械臂邊緣圓潤，夾點數量減到最少，以免人們不留神時卡住手指。“藍”的手臂可以非常堅硬，像肌肉收縮時那樣，也可以非常柔軟靈活，像肌肉放鬆時那樣，或者處於這兩者之間的任何狀態。

目前，該團隊正在實驗室製造十組機械臂，分發給被選中的早期使用者。他們將繼續研究“藍”的耐用性，並計劃應對大規模製造這款機器人時將迎來的艱鉅挑戰，這項挑戰將通過加州大學伯克利分校“伯克利張開雙臂”（Berkeley Open Arms）項目變爲現實。現在已經可以在該項目網站上註冊，表達自己對優先使用這款機器人的興趣了。

麥金利說：“有了更便宜的機器人後，每個研究者都可以擁有自己的機器人，而這種前景也是本項目背後的主要動力之一，即通過在世界上創造更多機器人來完成更多的研究。”

從移動的雕塑到輕盈的貓

機器人學傳統上專注於工業應用，在這樣的場景中，機器人需要憑藉力量和精度來完美地完成每一次重複性工作。這些機器人在高度結構化、可預測的環境中蓬勃發展，而這與傳統的美國家庭大相徑庭。在傳統的美國家庭裏，你可能會在地上發現孩子、寵物和髒衣服。

吉利說：“我們經常把這些工業機器人描述成移動的雕塑，它們非常呆板，只能按照設定從 A 點到 B 點再返回 A 點。但如果你命令它移動到桌子後或離牆一釐米處，它就會撞到牆上卡住，要麼撞壞自己，要麼把牆撞裂，總之沒什麼好事。”

如果人工智能要在非結構化的環境中通過犯錯來學習，那麼這些僵硬的機器人將無法勝任。爲了使實驗過程更安全，“藍”被設計成爲外力可控型，它對外力高度敏感，隨時調節它在任意時刻輸出的力量大小。

吉利說：“這個機器人設計中非常酷的一點是，我們可以讓它對外力敏感、友好並積極反饋，或者我們也可以選擇讓它非常強壯、非常堅硬。研究者可以調整機器人的堅硬程度，以及堅硬類型。你希望它給你糖漿那樣的感覺嗎？你希望它像彈簧那樣嗎？或者這兩者的結合？如果我們想讓機器人走入家庭，在這些日益非結構化的環境中工作，它們就需要這種能力。”

爲了以低成本實現這些功能，科研團隊考慮了“藍”需要哪些特性來完成以人爲本的工作，以及它可以不需要哪些特性。例如，研究者賦予“藍”較大的運動範圍，它的關節可以像人類的肩膀、肘部和手腕一樣運動，人們也能更加容易地使用虛擬現實技術教會它如何完成複雜的動作。但是敏捷的機械臂與典型的機器人相比缺乏了一些力量和精度。

“我們意識到，大家不需要機器人總是施加特定的力量，或者總是保持特定的精度。只要機器人具備一點點智能，你就可以放寬這些要求，讓機器人表現得更像人類，從而完成這些工作，”麥金利說。

“藍”的手臂完全伸展時能夠提起 2 公斤的重物，並保持一段時間。但是不同於在傳統機器人設計中常見的“力/電流限制”的特點，“藍”被設計成“溫度限制”，麥金利說道。這意味着它與人類相似，可以在短時間內輸出遠超 2 公斤的力，直到達到熱極限，然後它需要時間休息或者說冷卻。這就像人可以拿起洗衣籃輕鬆地穿過一個房間，卻無法提着同一個洗衣籃不停歇地走過一英里。

吉利說：“本質上，我們可以從一個力量較弱的機器人身上得到更多。這樣的機器人更安全。最強壯的機器人最危險。我們想設計出雖然力量上最弱，但仍然可以做真正有用的事的機器人。”

麥金利說：“研究者們一直在爲現有的硬件開發人工智能，大約三年前，我們開始思考，‘也許我們可以反過來做些研究，也許可以考慮一下製造什麼樣的硬件來增強人工智能，並且同時沿着這兩條道路一起研究’。我認爲，這與許多已有的研究相比，確實是一個巨大的轉變。”

更多機器人演示視頻參見：https://berkeleyopenarms.github.io/ 

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