⼀辆机器⼈建筑⻋在挑选并扫描每块⽯头,以确定它们在⽯墙中的位置。图⽚来源:Marc Schneider。⼀个拥有⼤型抓⼿的⾃主机器⼈可以在没有砂浆的情况下,将⼀堆巨⽯变成⼀⾯巨⼤的⽯墙。它甚⾄⾃学了如何放置每⼀块形状不规则的⽯头作为下⼀块“积⽊”。11⽉22⽇,相关成果发表于《科学-机器⼈》。这台机器⼈挖掘机在瑞⼠苏黎世郊区⼀个公园⾥建造了⼀道6⽶⾼、65⽶⻓的⽯墙。
它还使⽤⼀个⼤铲⼦⾃动将公园的地形美化为梯⽥。瑞⼠苏黎世联邦理⼯学院的Ryan Luke Johns表示:“这是⾸次将这种机器⼈挖掘机应⽤于永久性⼲⽯墙的⼤规模施⼯。” Johns和同事为机器⼈配备了激光雷达,这种雷达利⽤激光测量距离,这样机器⼈就可以创建⾃⼰的建筑⼯地3D地图。他们还训练了⼏个⼈⼯智能模型,⽤来帮助机器⼈找出抓取和放置每块⽯头的最佳⽅法。
⼀旦机器⼈根据数字地图知道了每块⼤⽯头的位置,它就会抓住⽯头,对其进⾏数字扫描,并确定其重量,以便更好地了解如何将它放进最终的⽯墙中。在这个扫描过程之后,机器⼈每12分钟可以放置⼀块⽯头“积⽊”。这仍⽐经验丰富的⼈类机器操作员慢10%,后者需要11分钟,但⼈类施⼯需要其他⼯⼈帮助设置视觉标记作为操作指导。在没有砂浆的情况下建造⽯墙,通常还需要⼯⼈⽤铲⼦或⼿添加⽤于⽀撑的⽯头、砾⽯和泥⼟。
相⽐之下,机器⼈的数字地图和⼈⼯智能分析使其能够在⼤多数情况下⼏乎完美地放置⽯头,中位误差仅为10厘⽶,尽管其82%的抓取成功率有时会让它不⽌抓取⼀次。出于安全考虑,机器⼈的⼯作仍需要⼈的监督。当它靠近⼯⼈和其他机器时,会有⼀个⼯⼈操纵它在施⼯现场的各个位置间⼯作。⽽研究⼈员的⽬标是弄清机器⼈如何能够完全⾃主、安全地与其他机器⼈⼀起⼯作。