18、自动化：机器人学习与应用的新征程

自动化：机器人学习与应用的新征程

1. OpenAI 的魔方机器人手

2019 年秋天的一个下午，在旧金山使命区 OpenAI 三层大楼的顶层，一只机械手悬停在窗边，手掌向上，手指伸展。这只手看起来很像人类的手，只是它由金属和硬塑料制成，并连接着电线。一名女子将一个打乱的魔方放在这只机械手中，随后机械手开始移动，用拇指和四根手指轻轻转动彩色方块。大约四分钟后，机械手最后一次转动魔方，成功将其复原，周围的研究人员发出了欢呼声。

由 Wojciech Zaremba 带领的团队为此付出了两年多的努力。过去，虽然也有能解魔方的机器人，但 OpenAI 的这只机械手与众不同，它的动作像人类的手，而不是专门为解魔方设计的硬件。通常，工程师需要花费大量时间为机器人的每个微小动作编写精确的规则，但要为一只五指手解魔方的每个动作单独定义规则，可能需要数十年甚至数百年。Zaremba 团队构建了一个能自主学习的系统。

他们的方法是创建手和魔方的数字模拟。在模拟中，手通过不断的试错学习，相当于进行了一万年的虚拟旋转，以发现哪些微小动作有效，哪些无效。而且在这一万年的虚拟时间里，模拟环境不断变化，包括手指大小、魔方颜色、方块间的摩擦力等。这样，当将虚拟经验应用到现实中的机械手时，它能够应对各种意外情况。到 2019 年秋天，这只机械手甚至能在两根手指绑在一起、戴着橡胶手套或有人用毛绒玩具长颈鹿的鼻子推动魔方的情况下解出魔方。

2. 亚马逊的机器人挑选竞赛

2015 年至 2017 年，亚马逊举办了一年一度的机器人专家竞赛。在最后一年，有 75 个学术实验室参加了这场国际竞赛，目标是构建一个能解决亚马逊全球仓库中最关键问题——挑选商品的机器人系统。在亚马逊的大