在各種科幻電影十分常見多功能的機械手臂,可以因應電影人物要求完成幾乎任何工作。但在現階段,機械手臂仍僅能提供相當單一的功能。日本知名廠牌豐田(Toyato)與MIT、哥倫比亞工程(Columbia Engineering)最近展示了一款機械手臂,搭配人工智慧軟體可以快速學會新的技能。
已經有許多生產線以機械手臂協助加工,可以有效率地進行機械的工作,像是鎖螺絲、組裝零件、搬動物流、裝卸卡車等,精準度與效率已經非常高。而所謂的「通用」機器人,在理想中則可以依據場景與使用者的需求提供不同的服務。有許多機器人公司投入發展具有通用能力的機器人。然而要將所有可能的需求與動作,都編寫出相對應的工作流程顯然不切實際,隨著人工智慧的發展,通用型機器手臂的研發才出現了一線曙光。

要讓機械手臂可以在工作現場接管任何任務,使其可以有效地接收人類以「自然語言」所提出的指令非常的重要,這也是本次豐田宣稱取得進展的部分。此處發表的機械手臂所運用的人工智慧概念上有些類似 ChatGPT 這類的大型語言模型(large language model, LLM)。LLM 透過提供大量的人類寫作文字,學習如何產出類似的文字成果,而此處的機械手臂所應用的AI,則透過觀察人類如何完成特定的任務,然後自行發展出所需要的機械動作,此一AI的模式可被稱為大型行為框架(large behavior model, LBM)。

不同於許多團隊應用影像的資訊來訓練 AI,豐田則提供更複雜的資訊──由人類的操作人員以機械手臂完成任務,並收集其中的觸覺反饋與動作方式。在人類的操作人員多次重覆完成任務後,AI就可以開始建設自己的操作模型,以完成相近的任務。

目前為止,豐田提供的訓練項目都與廚房工作有關,像是削皮、抹吐司、鍋鏟翻動煎餅等,目前此一機械手臂在經歷了 60 個小時的訓練後,已經可以初步完成非常多樣化工作,雖然動作還有些笨拙,但考慮到開發的時間,進展十分快速。
以近期人工智慧進展的速度,通用化的機械手臂研發很可能即將有快速的突破,豐田本次的LBM機械手臂進展十分令人興奮,也讓人更期待未來的進展。
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