燙衣服這檔子事不像刷廁所那麼惹人厭,也不像清貓砂那麼臭,不過燙衣服一直都是大家最不愛的家事之一。
你還是得自己動手清潔那個陶瓷製作的王座或是跟在貓咪的屁股後面清理,倒是未來某一天可以將燙襯衫、裙子這些事情,交給哥倫比亞大學研究員運用機器學習技術開發出的燙衣機器人去處理。
機器人可以輕鬆拿取咖啡杯或電腦零件等堅硬的物體,可是衣服這種柔軟彈性、拿取時會改變形狀的物體會讓它們不知如何下手。
「讓機器人燙衣服是一件高難度的挑戰。」在 IEEE 國際機器人大會上發表論文的主要作者 Yinxiao Li 說。
哥大的研究團隊花了三年時間打造自動化的燙衣流程,運用 GPU 加速機器學習技術來教機器人每個燙衣服的步驟以解決這個問題,像是如何拿起衣服、辨識衣物、攤開衣服來燙和如何折衣服等等。
以前沒人用這個辦法來解決頭痛的燙衣服工作。Li 說研究團隊先模擬不同類型的衣服和洗衣工作。他們在獲得足夠的模擬資料後,便用來訓練機器人。
GPUs 提供即時結果
燙衣服機器人實際燙熨襯衫等衣服時,會隨機從某個點拿起、轉動360度,在 Microsoft Xbox Kinect 感應器前晃一下,感應器捕捉尚未進行辨識之衣服的形狀和顏色,並且用這些資訊來重建一個數位模型。
研究團隊使用 GPU 來加快模擬、訓練和重建的速度。Li 說:「GPU 讓我們即時就能得到結果,有了 GPU,在轉動衣服的當下就能建立衣服的模型。」
接著機器人將重建內容與模擬內容兩相比對,辨識拿取的是一件襯衫,如此機器人就知道該如何擺放襯衫來進行燙衣工序 – 使用更多的感應器來偵測哪裡還有縐痕 – 而且燙好後也得折好衣服。
用在洗衣間以外的地方
Li 的報告是描述燙衣工序四個步驟裡的最後一個。他在攻讀哥大博士學位時進行這項研究,後來又將注意力放在日常家務裡的另一項工作:在 Google 負責自動駕駛車的開發工作。
可惜的是,目前會燙衣服的機器人管家來燙你那些縐巴巴的襯衫,速度太慢、成本也太高。不過 Li 說拿取柔軟未知物體的能力,可以用在洗衣間以外的地方。
哥大電腦科學系教授、也是報告共同作者的 Peter Allen 說,等到機器人能熟練拿取柔軟物體時,就能用在工業上,像是拿取繩索或纜線;或是用在食品產線上。