呆板人协同作画 群体节制造出“电子艺术家”

 
 
呆板人协同作画 群体节制造出“电子艺术家”  
 

呆板人通过群体共同，可建造出一幅完整的画作。（图片来历：Frontiers in Robotics and AI）

十个以上的呆板人同时在白纸上作画，会发生奈何的作品？上周，来自佐治亚理工学院的研究团队实现了这一幕。

十二台同样规格、同样巨细的呆板人在画布上有条不紊地涂抹五种颜色，最终绘制出渐变色彩的画作：从黄色、橙色到粉色，再到青色和蓝色——尽量呆板人的笔画略显抽象，但不丢脸出这是一幅落日风光画。

这些呆板人之所以能完整地绘制出一幅作品，与它们的机动应变、以及互相间的协同节制有密切关联。但在实际应用中，通过集群节制实现多机协同，还面对着一系列挑战。

一群“电子艺术家”

论文第一作者、佐治亚理工学院呆板人与智能呆板研究所的玛利亚·桑托斯（María Santos）与同事在《呆板人与人工智能前沿》（Frontiers in Robotics and AI）上具体先容了这些绘画呆板人的任务范畴。

研究中，桑托斯等人设计了一套节制系统，实际操纵时，研究者无需给每一个呆板人各发送一遍指令，带有协作成果的十余个呆板人能在指定区域涂抹颜色。不外尝试中呆板人绘出的“颜色”并不是来自现实世界的涂料，而是高架投影仪将其在画布上的举动轨迹可视化的功效。

呆板人之间可通过无线通信联结，每个单独的呆板人可以识别本身在画布中所处的位置，并知晓其与周边呆板人的相对位置干系。

凭据研究者的设计系统，批示者奉告在画布的某一区域需要涂抹何种颜色、颜色的深浅水平后，呆板人就会按指令行进，以差异速度、角度在画布上直进、拐弯、转头或绕圈，呆板人的举动轨迹随时间推移而累积，最终完成上色任务。

这套系统还可实现人与呆板人群体的互动。呆板人可按照下达指令的变革，切换差异喷涂颜色。每种呆板人可携带一种或多种颜色，若呆板人自己携带的颜色与指令不符，它会与画布上的其他呆板人相助，配合调配出最洪流平与指令临近的颜色，

但这些呆板人并非不止不休地在画布上涂抹，除了适应指令切换，呆板人还会按照自身绘画本领做调解，甚至知道何时“休息”，好比当多台呆板人在画布差异区域同时按近似轨迹举动时，若设计者发出的指令中不包罗黄色，那么携带黄色的呆板人则会遏制行进，不再继承涂抹颜色。

群体节制对交互要求更高

呆板人能完成抽象的画作，意味着其在场景中碰着的不确定性增加，其适应本领要到达更高尺度。

“呆板人的群体节制不只包罗发出指令的主控信号，呆板人个别也要有必然情况感知本领，包罗个别空间位置感知、周围情况状态认知。”中国科学院自动化研究所（下称自动化所）惠州中科先进制造研究中心副研究员郑碎武汇报《中国科学报》，越需要呆板人个别对情况的感知和局部交互本领，呆板人能协作涂色、绘画属于在特定应用场景中群体任务，举动轨迹生成、巨大色调制等都涉及到个别之间的交互。

在实际糊口中，呆板人批量同时完成任务已有应用。如京东、亚马逊等公司在仓储物流中操作多个呆板人完身分拣和运输。

“中央调治认真总体批示，呆板人自己也要有必然伶俐”，珞石呆板人连系首创人韩峰涛在采访中暗示，在此类场景中，中央调治端认真总体协调，向各个呆板人发送指令，而呆板人个另外移动轨迹由其自行抉择。