互动科普

如果你曾花了整整一下午对着宜家的家具零部件束手无策，那你一定会觉得要是机器人能干这事儿就好了。能否组装宜家公司的复杂零件，对机器人学家来说是衡量机器人水平的一个标准，他们花费了数年的时间，希望研制出了心灵手巧的小机器人，能把螺丝钉和木栓安装到孔眼里。

新加坡南洋理工大学的工程师最近用一个双臂机器人组装了一把斯第芬（STEFAN）椅子，依靠传感器及预先写入的程序，机器人可以在无人操作的情况下把大部分零件组装在一起。这一成果已发表在今年4月的《科学·机器人学》（Science Robotics）杂志上。借助机械臂、平行的夹持器、传感器和3D摄像头，该机器人用了约50步组装出了椅子的框架，耗时约20分钟。

此外，制作这个机器人用到的零部件都是现成的，“已经量产了，因此我们开发的这项技术在不久后就能用在工厂的实际生产中，”机械与航空工程助理教授范光强（Quang-Cuong Pham）说，他与当时同在南洋理工大学的弗朗西斯科·苏亚雷斯-鲁伊斯（Francisco Suárez-Ruiz）和周贤（Xian Zhou，音译）一起制作了这个机器人。

南洋理工大学的工程师给机器人编程时使用了传统的计算机代码，而没有通过机器学习来训练它组装零件。范光强说，他们关注的重点是机器人的理解、规划和控制能力，而非人工智能赋予的抽象推理能力。

这个机器人的手臂运动可能看起来既缓慢又笨重，但它能把木栓装入孔眼里，这解决了“机器人学中很棘手的一个问题”，美国康奈尔大学计算机科学助理教授罗斯·内珀（Ross Knepper，未参与南洋理工大学的研究）说。2013年时，内珀曾是美国麻省理工学院团队的一员，参与研制了IkeaBot自动机器人系统，该系统成功组装了宜家的拉客（LACK）边桌。

“我们的团队利用视觉把木栓装入孔眼，而南洋理工大学的研究者使用的是触觉反馈——让机器人感觉木栓是否进入孔中，”内珀说，“这两种方法都使用了宜家的家具，但却是从不同方向推动了机器人学的发展。”

南洋理工大学团队的这项技术意味者，面对不同任务（比如组装其他类型的家具），可对机器人重新编程。内珀说，“最终的梦想是用一个机器人系统就能组装宜家所有类型的家具，不过我们现在还没做到”。