承包40%的家务活？这个机器人能完成109种不同种类家务，干活“一学就会”

自动家务机器人虽好，但不能完全替代人类的日常照顾。 #生活技巧# #居家生活技巧# #懒人生活技巧# #自动家务机器人#

曾经，一篇发表在PLOS ONE期刊上的研究称，在未来10年内，“家务自动化”（机器人）将替代39%的家务活。

据介绍，研究小组邀请了来自英国的29位人工智能（AI）专家以及来自日本的36位人工智能专家，就人工智能在未来家庭领域的作用进行了预测和分析。结果表明，“家务自动化”可以为人们节省很多做家务杂活的时间。其中，去杂货店购物（主要指生活用品）这项任务可能受影响最大，人们花在这方面的时间将减少约60%；而照顾小孩这项任务受影响可能最小，人们花在这方面的时间将只减少约20%。

机器人到底能不能走入家庭？

机器人到底能不能走入家庭，这是很多人都关心的问题，现阶段在一定程度上，通过编程机器人可以处理简单固定的日常任务。但如果处于相对复杂的厨房等应用场景，机器人则会变得束手无策。多年以来，研发人员一直在尝试开发能够处理各种日常家务的机器人，例如洗碗或整理房间，但到目前为止，这种机器人依然停留在实验室阶段，并没有大规模商用。

近日，纽约大学的研究人员最近推出了Dobb-E，这是一种专门设计用于训练移动机器人完成家务任务的新框架，目前该研究论文已发布于arXiv平台。论文合著者Lerrel Pinto表示，“我们家里已经有了专业的‘机器人’，比如洗碗机或洗衣机，但是一个能够学习如何完成每项家庭作业以及如何在这种情况下提供最好帮助的通用机器人一直是一个遥远的目标。现在已经太久了。”

首先，该团队希望设计一种有效的方法，使用户能够快速教授机器人新技能，同时确保机器人安全，在实时新任务时不会造成任何损坏。此外，机器人的操作应该尽可能简单化，让操作者可以轻松上手。

Dobb-E框架有四个关键组件，即数据收集工具、预训练模型、多样化数据集和部署方案。第一个组件称为“Stick”，旨在利用用户的智能手机简化数据收集。Lerrel Pinto说：“The Stick是我们廉价但符合人体工程学的数据收集工具，它由抓取器工具、3D打印支架和 iPhone Pro 构建而成。” 数据采集平台价格低廉，而安装的 iPhone 使我们能够从演示中记录高分辨率视频、深度和运动信息。

能做109种不同种类家务

研究团队强调了他们在家庭和第一人称机器人交互方面构建的独特数据集。通过充分利用iPhone的功能，该数据集提供了高质量的动作和稀有深度信息。相比于现有的自动化操作集中的表示模型，研究团队强调了面向通用表示的领域内预训练的重要性。为了进一步改进他们的研究，他们建议通过非机器人家庭视频的领域外信息来扩充他们的数据集。

研究团队提到了在创建全面的家庭助手方面的挑战，倡导从受控环境转向真实家庭。为了实现效率、安全和用户舒适度，他们引入了Dobb-E作为体现这些原则的框架。Dobb-E利用大规模数据和现代机器学习实现效率，利用人类演示确保安全，还使用人体工学工具提高用户舒适度。该框架集成了围绕Hello Robot Stretch的硬件、模型和算法。他们还讨论了纽约家庭数据集，该数据集包含来自22个家庭的多样化演示，以及用于视觉模型的自监督学习技术。

研究采用了行为克隆框架，这是模仿学习的一个子集，用于训练Dobb-E模仿人类或专业代理的行为。通过设计的硬件设置，演示可以无缝收集并传输到机器人实体，利用多样化的家庭数据，包括iPhone测距。基础模型在这些数据上进行了预训练。在实际家庭中对训练过的模型进行测试，包括视觉表示、所需演示、深度感知、演示者专业知识以及系统中参数化策略的必要性的消融实验。

Dobb-E是一款在各种家庭环境中测试的经济高效且多功能的机器人操作系统，成功率令人印象深刻达到81%。该系统的软件堆栈、模型、数据和硬件设计由Dobb-E团队慷慨地开源，以推动家庭机器人研究的发展，并促进机器人管家的广泛应用。Dobb-E的成功归功于其简单而强大的方法，包括行为克隆和用于动作预测的两层神经网络。实验还为照明条件和阴影影响任务执行的挑战提供了见解。

将人类从家务活中“解放”出来

研究人员指出，用于做家务活的机器人，如扫地机器人等，已经成为全球销售和使用最广泛的机器人。此外，研究还指出，针对不同种类的家务活，机器人未来所介入的程度将有所不同。

研究将家务活类型分为两种，一种是普通家务活，如洗衣服、做饭、购物等；另一种是护理类型的家务活，如照看小孩、教育小孩等。总体而言，护理类型的家务活更难实现“家务自动化”。牛津大学互联网研究院研究员施露露（音）指出，只有28%的护理类家务活可能会实现自动化。与之相对应的是，“家务自动化”会让人们买生活用品所花的时间减少约60%。

不过也有专家指出，关于“未来10年，机器人能将我们从家务活中‘解放’出来”的预测由来已久，人们不禁会产生怀疑，毕竟早在1966年的电视节目中，就曾出现过关于家庭机器人完成做饭、遛狗、调鸡尾酒等任务的场景。参与该研究的牛津大学人工智能与社会专业副教授赫托格将此与人们之前对“自动驾驶”时代的乐观态度相类比。赫托格称，“自动驾驶汽车普及化”这一理念已经存在了很多年了，但到现在为止，汽车仍不可以在无法预测周边条件的环境中实现全自动驾驶，“从这个角度看，家庭机器人也是一样的道理”。

尽管参与研究的专家们普遍认为人工智能未来可能做更多的家务活，但来自不同国家和地区、不同性别的专家的态度仍有所差异。例如，相较于日本专家，英国专家认为“家务自动化”能替代更多的家庭劳动力：英国专家预测未来5年“家务自动化”能替代32%的家务活，未来10年能替代42%的家务活，而日本专家预测的这两个数字分别为24%和36%。分析称，这可能与两国生产力环境有关，英国技术发展与劳动力替代的关系更为紧密。

在性别方面，相较于英国女性专家，英国男性专家对“家务自动化”的前景明显呈更加乐观的态度。而日本则恰恰相反。报告分析称，这可能与日本的传统家庭分工有关，日本女性在家务活动中一般占据主导地位。赫托格还指出，男女双方在家庭生活中承担的比例不一问题，可能会对女性的收入、储蓄、养老金等产生负面影响，而“家务自动化”的不断发展可能会在某种程度上更好地实现性别平等。

文章来源： 机器人大讲堂，站长之家，红星新闻

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