在2016年10月9-14日第29屆國際智能機器人與系統大會（International Conference on Intelligent Robots and Systems，IROS）上，清華大學計算機系團隊使用Baxter機器人獲得國際機器人“抓取與操作”比賽冠軍。


        國際智能機器人與系統大會（IROS）由電氣電子工程師學會（IEEE）和日本機器人協會（RSJ）聯合創辦于1988年，每年舉辦一次，是和機器人與自動化國際會議（IEEE International Conference on Robotics and Automation，ICRA）并列的兩大頂級會議之一。會議中的“機械手抓取與操作”競賽由美國南佛羅里達大學、杜克大學、美國國家標準與技術研究院、卡耐基梅隆大學等高校共同發起組織。本次大賽吸引了包括荷蘭德爾夫特理工大學、韓國科學技術院（KAIST）、蘇黎世聯邦理工學院（ETH）、杜克大學和清華大學等十余家研究機構參與。


        “機械手抓取與操作”競賽分為手持機械手操作任務（Hand-in-Hand），其主要由志愿者手持機械手完成任務；全自主任務（Autonomous），主要由機械臂搭載機械手自主完成任務；以及仿真任務（Simulation），主要由計算機模擬完成任務。其中前兩個任務又包括操作和取放任務，操作（manipulation），主要包括插拔吸管，灑鹽，釘釘子，剪紙等子任務；取放（pick-and-place），主要包括抓取水果、錘子、薯片等子任務。

        經過兩天的激烈角逐，在重點考察自主環境感知、自主軌跡規劃和自主抓取策略等方面的全自主（Autonomous）任務中，清華大學計算機系智能技術與系統國家重點實驗室團隊攜手瑞森可智能協作機器人Baxter，利用深度學習的多模態融合物體檢測與分類模塊和自主規劃操作策略等相關技術，在該項任務中獲得冠軍。

        解密時刻——清華學霸有話說

        針對這次獲獎背后的故事，小編特意走訪了當時去參賽的團隊教授及同學們。說起Baxter，大家臉上都充滿了認可與喜愛。

        “你們的瑞森可智能協作機器人Baxter可是給我們立了大功！”一位參賽的教授在采訪的開頭就對Baxter的優秀表現給予了高度的評價。（聽到這話，小編心里比吃了一大罐蜜糖還甜，哈哈哈哈哈哈。）

        下面，小編就整理了一些當時訪談的精華內容，分享給大家。

        有話說一：Baxter人機協作共融做得特別好！

        在清華學霸們眼中，人機協作的機器人絕對是未來機器人的發展趨勢。相比以往關在圍欄里的工業機器人，以Baxter為代表的智能協作機器人安全、易用且實用。這次比賽主要比的就是手持機械臂抓取和自主抓取。對于機器人抓取而言，人機協作顯得尤為重要。最開始，他們測試了丹麥的一款機器人，但在接觸瑞森可機器人后，果斷選擇用Baxter參賽，盡管只有不到一個半月的時間，但與Baxter協作得特別順暢，最終脫穎而出，獲得冠軍。

        有話說二：深度學習、強化學習與自主學習，Baxter的優勢無與倫比！

        能否實現深度學習、強化學習與自主學習，可謂是頂尖智能協作機器人與其他協作機器人、工業機器人的分水嶺。在清華教授與學生眼中，Baxter具有與其他同類機器人無可比擬的學習優勢。而這三種學習中，強化學習是很難的。強化學習就是指可在失敗中學習，可能失敗十萬次，只成功一次，但這過程中的經驗是可貴的。Baxter在強化學習上做得特別好，首先，它不像其他的協作機器人或者其它的剛性機械臂，遇到障礙后不會自主避讓，甚至可能傷害周邊的人。Baxter的手臂具有很強的柔性，碰到阻礙后會有縮回來的動作。另外，Baxter不僅允許失敗，還會在失敗中總結經驗與教訓，就像一個小孩剛開始什么都不知道，但是在示教與訓練的過程中采集數據，在數據當中去學習知識。正是由于有這種超凡的學習能力，Baxter才能助力清華大學團隊在比賽中力壓全雄，一舉奪冠。

        有話說三：重點研究人機交互，我們要把知識傳遞給Baxter！

        關于以Baxter為代表的智能協作機器人，教授和同學們都認為它們不僅能在工業應用上有巨大潛力，在服務機器人領域也具有極大的發展空間。短短幾個月的相處，他們也未能完全了解Baxter的全部潛能，在未來的科研教育中，他們將繼續深耕人機交互領域及人工智能的研究與開發，把知識傳遞給Baxter，共同促進中國智能協作機器人的發展進程！