我没让机器人变身，它自己就变了 | Science Robotics

月棱镜威栗 发自 凹非寺 
量子位 出品 | 公众号 QbitAI

小时候，曾经真挚地向往巴巴爸爸的变形技能。想凿开冰球，就把自己变成嘴巴尖利的大鸟。

如今，机器人也可以变身了。

让身体的各个部位重新排列组合，以最佳的形态完成任务。

比如，给包裹贴邮票，高处也够得到：

注意，变身并非依靠人类操控，是机器人自行决定：根据环境和任务来决定。

这是康奈尔大学和宾夕法尼亚大学研究人员的作品，叫SMORES-EP，刚刚登上Science Robotics期刊。

变身口诀：了解自身的缺陷

机器人身上有磁铁，取东西当然是靠吸的；

每个模块都有轮子，移动方式也一目了然。

更重要的是，机器人有眼睛、有脑子。它要了解环境，也了解自己身材的缺憾，才能用精彩的变身来填补不足，完成特定的任务。

在这个逼仄的空间里，机器人要取到粉红色的物体，把它搬运到蓝色区域。

它开始行动了，一路上要在脑海里画出空间的三维地图，用的是SLAM。

很快，机器人发现了墙上的蓝色标记，然后在地图上记下了位置。

再往左拐，它看到了目标小粉，但是夹在两个垃圾桶之间，以机器人当前的身材很难抓到。

月圆之夜，是时候展现变身的技术了。

它机智地发现，只要把前面的三个模块纵向排列，就能伸手进去摸到猎物。

阵型变换完成，接下来便如同探囊取物。

你可能记得，吸出小粉也只是任务的一半。

最终要把目标送到蓝色区域，机器人判断了一下，还是原始形态比较合适。所以，它又变回去了。

结局不难想见，货物安然抵达指定地点。

狭窄的通道，就用纤细的身材来应对。当然，这种身型还有其他用途：

一是，想把货物扔进邮箱，就必须登上台阶。

机器人果断甩掉两个模块，蛇形前进，姿态妖娆，带着强大的节奏感完成了任务。

二是，要往包裹上面贴邮票 (开头已出场) ，可是目标位置太高。

所以，排成纵向，伸手上去。Duang，贴好了：

不过，如果你以为机器人只有这单一的变身术，就看低了它的技巧。

只有更高级的任务，才能释放它的能量：

不止会变身，还懂得使用工具

现在，机器人的目标，是在抽屉柜里找到这些失踪的玩偶。

锁定粉红色标记之后，机器人拉开了最下层的抽屉，没有发现自己想找的玩具。

不过里面有些书，旁边还有个三角形的小架子 (其实躺下是个三棱柱) 它都注意到了。

显然，机器人还想打开第二个抽屉。

注意，它衔起了三角形，把它摆到抽屉侧面 (下图) 。

似乎比想象的机智许多。

高能预警。

它知道以自己现在庞大的身躯，没办法爬上这个窄窄的坡道。

于是，机器人派出三个模块离开本体，爬上坡道。

站在书的上面，它拉开了第二个抽屉。

这个时候，原地待命的摄像头，看到了抽屉里的玩具。

任务完成。

机器人能做出如此 (优) 秀的决策，深度摄像头居功至伟。

有了它，系统便可以把三角形的高度、抽屉的高度、书的高度做个对比，制定出执行任务的全套步骤，尤其是外部工具 (三角形) 的使用方法。

看到这里，可以好奇一下了：如果第一个抽屉里没有垫那些书呢？

拉开抽屉，空空如也，机器人就有情绪了。

“这样完全上不去，怕不是在搞我吧。”

于是，它欢快地把自己解体了 (上图) ，以此表示对人类的反抗任务无法完成。

确实，机器人还有很多过不去的坎。不过下面这条沟，它是过得很轻易了。

两张桌子之间有些距离，看起来超过机器人一个模块的宽度，掉下去就是粉身碎骨。

现在，需要跨过这个距离，可用的工具从一大只变成了两小只：

单独用的话，两个工具可能都撑不起一座桥。

机器人好像并不犹豫，直接把它们拼到了一起，造好了一座够宽的桥。

然后，把桥搭在两张桌子中间，再脱掉背面的三个模块让自己变瘦，机器人就能轻盈地到达对岸。

除了拥有变身技巧，还懂得借助外部工具的力量，这大概是只前途似海的机器人了。

传送门，以及……

最后，在下有一点小小的期待。

不知大家熟不熟《境界的彼方》，名叫未来的妹子是可以操纵血液的异界士。

战斗开始之前，在手上划个口子，就能把血变成一把太刀。

用完了还能收回来。

如果以后的机器人，也能如此控制自己的形态、收放自如，是不是会像她一样可爱？

论文在此：

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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