首次參加海外學(xué)術(shù)會(huì)議的UC伯克利學(xué)生，參加workshop的論文長(zhǎng)啥樣？｜ICRA 2017

對(duì)于加州伯克利大學(xué)大二學(xué)生郭夢(mèng)龍（Menglong Guo）而言，5 月 31 日是特別的一天。當(dāng)天早上，他作為第一作者即將在「Grippers and Other End－Effectors」上進(jìn)行 ICRA 2017 的 workshop 分享。

隨著五月的尾聲到來(lái)，ICRA 2017 的 workshop／tutorial 環(huán)節(jié)已經(jīng)進(jìn)入第三天，在穿插主題演講的同時(shí)，依然有數(shù)十個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的學(xué)術(shù)分享正在緊鑼密鼓地進(jìn)行。雷鋒網(wǎng)前兩天和郭夢(mèng)龍交流時(shí)，他也表示議程非常多，是一個(gè)了解和學(xué)習(xí)的好機(jī)會(huì)。而今天的他，即將作為別人口中的「分享者」，又會(huì)是怎樣的一種體驗(yàn)?zāi)兀?/p>

當(dāng)雷鋒網(wǎng) AI 科技評(píng)論來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，身著一身西裝的郭夢(mèng)龍正在調(diào)試展示所用的 PPT。當(dāng)筆者問(wèn)起他是否緊張時(shí)，他有點(diǎn)羞澀地回答「有一點(diǎn)兒」。

由于時(shí)間緊湊，為了加快進(jìn)度，現(xiàn)場(chǎng)的展示分為兩個(gè)講臺(tái)，在第一位講者在臺(tái)上進(jìn)行演講時(shí)，下一位講者就會(huì)呆在另一邊的講臺(tái)上提前準(zhǔn)備。

郭夢(mèng)龍正在臺(tái)上聆聽(tīng)上一位講者的分享

郭夢(mèng)龍從小在加拿大和美國(guó)長(zhǎng)大，因此先前和雷鋒網(wǎng) AI 科技評(píng)論交流的時(shí)候，他的普通話說(shuō)得并不標(biāo)準(zhǔn)，但在 workshop 的時(shí)候，他用非常流利的英語(yǔ)充滿自信地分享了他所做的研究工作——《基于魯棒抓取的平行機(jī)械爪尖設(shè)計(jì)》。

目前平行機(jī)械爪被認(rèn)為是比較常用的一種設(shè)計(jì)方案，比起五指機(jī)械爪所涉及的復(fù)雜算法，只有兩個(gè)呈平行狀態(tài)的「手指」便成了郭夢(mèng)龍團(tuán)隊(duì)所研究的主要方向。

團(tuán)隊(duì)從全球 3D 設(shè)計(jì)與工程軟件巨頭歐特克開(kāi)發(fā)的 3D 設(shè)計(jì)平臺(tái) Dreamcatcher 中獲得靈感，這一平臺(tái)能夠基于輸入的相關(guān)參數(shù)自動(dòng)提出設(shè)計(jì)方案。

他們的目標(biāo)工作主要是實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面：

• 首先是快速成型，因此他們采用了 3D 打印作為載體，以硅膠和塑料作為原料，這樣一來(lái)可以大量減少成本；

• 其次是自主抓取，能滿足「抓取」和「晃動(dòng)不掉落」兩個(gè)要求；

• 再者能基于抓取對(duì)象自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，比如不同形狀的物體，甚至是不規(guī)則的物體，如何讓機(jī)械爪迅速適應(yīng)，并調(diào)整相應(yīng)的抓取力度？

團(tuán)隊(duì)做了 37 個(gè)不同形態(tài)的 gripper（機(jī)械爪尖，或稱夾子），并逐一對(duì) 8 個(gè)不同的物體進(jìn)行了共計(jì) 1377 次的抓取。

如果能夠成功抓取物體，并在數(shù)次晃動(dòng)后不掉落，那么團(tuán)隊(duì)會(huì)記為「成功」；而失敗情況分為「drop」（掉落）、「slip」（滑落）及「Cage」（在此可理解為卡住）三種情況。

最終，團(tuán)隊(duì)確定了能獲取最佳抓取效果的機(jī)械爪尺寸（如下圖所示）：

而作為對(duì)比，團(tuán)隊(duì)采用了另外三種機(jī)械爪尖做了同樣的 80 次實(shí)驗(yàn)對(duì)比，如圖所示，他們團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)效果明顯優(yōu)于其他機(jī)械爪尖的抓取效果。

也正是因?yàn)槌錾淖ト⌒Ч鶋?mèng)龍團(tuán)隊(duì)的論文也得以受邀在今年的 ICRA 上面進(jìn)行演講，這也是郭夢(mèng)龍的首次「海外學(xué)術(shù)會(huì)議征戰(zhàn)」。

而在討論環(huán)節(jié)中，郭夢(mèng)龍經(jīng)常被問(wèn)到這樣一個(gè)問(wèn)題，「為什么會(huì)選擇從硬件層面入手改善機(jī)械爪」，而這也和他個(gè)人的研究方向有關(guān)。郭夢(mèng)龍從事的研究和制造比較相關(guān)，他認(rèn)為從算法層面提高機(jī)械爪抓取效果一來(lái)已經(jīng)被研究得很多，二來(lái)也與他偏硬件的研究方向不太契合，因此采取了這種另辟蹊徑的方式進(jìn)行嘗試。

團(tuán)隊(duì)所做的主要貢獻(xiàn)在于三個(gè)方面：

• 通過(guò)物理迭代和自動(dòng)測(cè)試的方法在設(shè)計(jì)層面做出了新的探索；

• 將七自由度的 Yumi 的抓取優(yōu)化效果提升到 93.7% 的成功率；

• 采用硅膠和 3D 打印的方式有效減少了成本。

郭夢(mèng)龍表示，未來(lái)將繼續(xù)優(yōu)化該工作，將其應(yīng)用到更多的機(jī)械臂上，并且還要加入力傳感和隨機(jī)抓取的新元素進(jìn)行試驗(yàn)。

在 ICRA 已經(jīng)呆了三天，郭夢(mèng)龍表示由于細(xì)分領(lǐng)域太多，確實(shí)有很多東西需要了解和學(xué)習(xí)，「在抓取的那個(gè) workshop 上，其他團(tuán)隊(duì)的工作其實(shí)做得都還不錯(cuò)，大家在相互討論的時(shí)候也是一個(gè)提升的機(jī)會(huì)。」

學(xué)術(shù)會(huì)議的研討環(huán)節(jié)一直以來(lái)都以深度和細(xì)度著稱，如果你更傾向宏觀地了解各個(gè)領(lǐng)域都有怎樣的前沿動(dòng)態(tài)，今年 7 月 7 日在深圳舉行的 CCF－GAIR 大會(huì)將會(huì)是你最佳的選擇。目前六折早鳥(niǎo)票正在限量銷(xiāo)售，還不趕快行動(dòng)？

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