自主机器人在充电时寻找并打开门

辛辛那提大学的一个工程专业学生团队正在建造一个自主机器人，它可以自己打开门并找到最近的墙壁插座，从而无需人工协助即可充电。

这项新研究发表在杂志上 IEEE访问. 

门——机器人的氪星石

机器人面临的最大障碍之一是门。 

马欧是辛辛那提大学航空航天工程教授。 

“机器人可以做很多事情，但如果你想让机器人自己打开一扇门并穿过门口，那就是一个巨大的挑战，”马云说。

该团队能够在三维数字模拟中克服这个问题，这是辅助机器人向前迈出的一大步。 这些机器人可以包括对办公楼、机场和医院进行吸尘和消毒的机器人。 它们构成了价值 27 亿美元的机器人产业的很大一部分。 

Yufeng Sun 是该研究的主要作者，也是加州大学工程与应用科学学院的博士生。 

Sun 表示，一些研究人员通过扫描整个房间来创建 3D 数字模型来解决这个问题，该模型使机器人能够定位门。 然而，这是一个耗时的解决方案，仅适用于正在扫描的房间。 

开发自动开门的自主机器人面临许多挑战。 首先，它们有不同的颜色和尺寸，并且有不同的手柄，可能较低或较高。 机器人还需要知道打开门需要多大的力来克服阻力。 由于许多公共门都是自动关闭的，机器人可能会失去抓地力并被要求重新开始。

使用机器学习

通过使用机器学习，加州大学的学生使机器人能够通过反复试验“教”自己如何打开门。 这意味着机器人会在运行过程中纠正错误，模拟可以帮助它为实际任务做好准备。

“机器人需要足够的数据或‘经验’来帮助训练它，”孙说。 “这对于其他使用基于人工智能的方法来完成现实世界任务的机器人应用程序来说是一个巨大的挑战。” 

Sun 和加州大学硕士生 Sam King 现在正在将成功的模拟研究转化为真正的机器人。 

“挑战在于如何将这种学习到的控制策略从模拟转移到现实，通常被称为‘Sim2Real’问题，”Sun 说。

另一个挑战是数字模拟在最初的现实应用中通常只有 60% 到 70% 的成功率，因此 Sun 计划至少花一年时间完善新的自主机器人系统。