機械人手,多數都掛喺機械臂尾端,攟住就係攟住。蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)有班人話:點解機械人一定要照人哋嘅規則玩?佢哋將一隻現貨機械人手改造成一個獨立行走嘅機械人——用指尖踹,同時仲可以用同一對手去同環境互動。

主導研究嘅係 ETH Zurich 軟性機械人實驗室(Soft Robotics Lab)嘅博士候選人 Amirhossein Kazemipour。佢向 IEEE Spectrum 講:「我唔再想用傳統方式睇機械人嘅零件,我想睇返機械人手喺冇其餘機械人嘅情況下可以做幾多嘢。」佢覺得呢個方向可以用喺工業現場嘅精密維修,或者搜救任務——機械人可以脱落自己嘅手去探索太狹小、其餘身驅去唔到嘅空間。廣泛嚟講,呢個係機械人一個新方向嘅起步:零件唔再被限制喺單一角色。

之前亦有團隊試過教機械人手行,但通常要用特製設計嘅手。ETH 團隊今次決定用 Wuji Technology 嘅現貨硬件,額外裝一個 80 克背囊,內置電池、慣性測量單元(IMU,inertial measurement unit,測量加速度同轉速嘅感測器)同 Raspberry Pi Zero。Kazemipour 話,選商品手嘅原因係唔想犧牲手部嘅操縱能力;呢個亦帶嚟難度,因為手嘅形狀係為攬而優化的,唔係為爬。

點樣教一對手行路

研究團隊喺模擬環境用強化學習(reinforcement learning,模型透過大量試錯同獎懲學習技能嘅方法)訓練模型。Kazemipour 話,手嘅幾何形狀唔似四足或雙足機械人咁左右對稱,加上手指長短唔同、有隻對立拇指,所以唔可以直接套用訓練其他足型機械人嘅方法。

除咗對速度同方向嘅獎勵,同對晃動或抖動嘅懲罰之外,團隊設計咗一套新方法,喺模擬訓練時保持手喺爬行姿態。佢哋為每隻手指喺手掌相對位置設一個自然爬行姿態下嘅目標位置,再對偏離太遠嘅手指施加懲罰,形成佢哋所稱嘅「虛彈簧」(virtual springs),拉手指回到爬行姿態。關鍵係:手指前後移動嘅懲罰遠低於左右移動,所以用呢個方式行路,代價比行路得到嘅獎勵低好多。

研究團隊未披露實際行走速度、穩定度或實測結果;呢個仍係模擬訓練加早期演示,唔等同已可商用。

模姐驗嚇貨:呢個工作嘅亮點唔係「手行路」呢個畫面,而係「一個零件唔止做一件嘢」嘅思路——商品硬件 + 模擬訓練 + 針對非對稱幾何嘅獎勵設計,而唔係特製機械。如果真係可行,搜救同狹窄空間維護呢啲場景係實打實有需求。但要留低嘅係:模擬訓練到實際部署嘅 gap、背囊 80 克嘅能源同控制上限、同一對手同時行路同操物嘅互擾,呢啲都未見數據。佢哋話可以用喺搜救,但佢哋係 researcher,唔係供應商。