麻省理工学院的研究人员开发了一种采摘机器人，它将视觉和射频(RF)传感结合起来，即使物体隐藏在视野之外，也能找到并抓住它们。这项技术有助于电子商务仓库的实现。功劳:麻省理工近年来，机器人获得了人工视觉、触觉，甚至嗅觉。麻省理工学院副教授法德尔·阿迪布说:“研究人员一直在赋予机器人类似人类的感知能力。在一份新的论文中，Adib的团队正在进一步推动这项技术。“我们试图给机器人超人的感知能力，”他说。研究人员开发了一种机器人，它利用无线电波来感知被遮挡的物体，无线电波可以穿过墙壁。这款名为“射频抓取”的机器人将这种强大的传感功能与更传统的计算机视觉相结合，来定位和抓取原本可能被遮挡的物品。这一进步有朝一日可能会简化仓库中的电子商务履行，或者帮助机器从杂乱的工具包中拔出螺丝刀。
这项研究将于5月在IEEE机器人和自动化国际会议上发表。这篇论文的主要作者是塔拉·鲍罗沙基，他是麻省理工学院媒体实验室信号动力学组的研究助理。她在麻省理工学院的合著者包括阿迪布，他是信号动力学小组的主任；和机械工程系1957级副教授阿尔伯托·罗德里格斯。其他合著者包括哈佛大学研究工程师冷俊山和佐治亚理工学院博士生伊恩·克莱斯特。
随着电子商务的不断发展，仓库工作通常仍然是人类的领域，而不是机器人的领域，尽管有时工作条件非常危险。这部分是因为机器人在如此拥挤的环境中很难定位和抓住物体。罗德里格斯说:“概念和挑选是当今行业的两个障碍。仅使用光学视觉，机器人无法感知装在盒子里或藏在货架上另一个物体后面的物品——当然，可见光波不会穿过墙壁。
但是无线电波可以。
几十年来，射频识别已经被用来跟踪从图书馆书籍到宠物的一切。射频识别系统有两个主要部件:阅读器和标签。标签是一个微小的计算机芯片，附着在——或者，对于宠物来说，植入——被追踪的物品上。读取器然后发射射频信号，该信号被标签调制并反射回读取器。
反射信号提供关于标记物品的位置和身份的信息。这项技术已经在零售供应渠道获得了普及——日本的目标是在几年内将射频跟踪应用于几乎所有的零售采购。研究人员意识到这种丰富的射频对机器人来说可能是一个福音，给了它们另一种感知模式。
功劳:麻省理工学院“射频是一种与视觉如此不同的感知方式，”罗德里格斯说。“不探索射频能做什么是一个错误。”
射频抓取使用摄像头和射频阅读器来寻找和抓取标记的物体，即使它们完全被摄像头挡住了。它由一个附着在抓取手上的机械臂组成。摄像机安装在机器人的手腕上。射频阅读器独立于机器人，并将跟踪信息传递给机器人的控制算法。因此，机器人不断收集射频跟踪数据和周围的视觉图像。将这两个数据流整合到机器人的决策中是研究人员面临的最大挑战之一。
博罗乌沙基说:“机器人必须在每个时间点决定这些流中哪一个更重要。“这不仅仅是眼手协调，而是射频眼手协调。所以，问题变得非常复杂。”
机器人通过探测目标物体的射频标签来感知其所在位置，从而启动搜寻和抓取过程。阿迪布说:“它从使用射频来集中视觉注意力开始。"然后你用视觉来操纵精细动作."这个序列类似于从后面听到警笛声，然后转过身去看，得到警笛声来源的更清晰的画面。
凭借其两个互补的感官，射频抓零在目标对象。随着它越来越近，甚至开始操纵物品，视觉主导着机器人的决策，视觉提供的细节比射频要精细得多。
射频抓地力在一系列测试中证明了它的效率。与仅配备摄像头的类似机器人相比，射频抓取能够以大约一半的总移动量精确定位和抓取目标物体。此外，射频抓具展示了独特的“清理”环境的能力——清除包装材料和其他障碍，以便接近目标。罗德里格斯说，这表明射频抓地力的“不公平优势”超过机器人没有穿透性的射频传感。“它有其他系统根本没有的指导。”
射频抓有朝一日可能会在拥挤的电子商务仓库中实现。它的射频感应甚至可以立即验证物品的身份，而不需要操纵物品，暴露其条形码，然后扫描它。“射频有潜力改善工业中的一些限制，尤其是在感知和本地化方面，”罗德里格斯说。
Adib还为机器人设想了潜在的家庭应用，比如找到合适的艾伦扳手来组装你的Ikea椅子。“或者你可以想象机器人找到丢失的物品。它就像一个超级Roomba，我把钥匙放在哪里，它就去哪里，取回我的钥匙。”
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