如何用靈巧的手解決魔方

近年來，越來越多的研究人員探索使用機械臂或靈巧的手來解決各種日常任務。盡管它們中的許多已經成功地完成了諸如抓握或基本操縱之類的簡單任務，但到目前為止，涉及多個步驟以及精確/戰略運動的復雜任務被證明更加難以解決。

中文大學和騰訊AI實驗室的一組研究人員最近開發了一種基于深度學習的方法，可以使用多指靈巧的手來解決魔方。他們的方法發表在arXiv上的一篇論文中，該方法使靈巧的手能夠解決更高級的手動操作任務，例如著名的Rubik's Cube Puzzle。

魔方是一個覆蓋有多個彩色正方形的塑料立方體，可以移動到不同的位置。拼圖的目的是從戰略上扭曲和旋轉立方體的各個部分，直到其每個面上的所有正方形都具有相同的顏色。

“看到一些研究人員使用多指機器人手來完成諸如放置物體和操縱工具之類的任務，我們考慮了是否可以將機器人手用于更復雜的任務，例如解決魔方”，其中一位研究人員李廷光進行這項研究的人士告訴TechXplore。

為了用靈巧的手解決魔方魔方難題，李和他的同事們開發了一種分層的深度強化學習模型，該模型將任務分為計劃階段和操縱階段。在他們的研究中，研究人員將這種方法應用于稱為“影子手”的五指靈巧手。

“使用機械手解決魔方的挑戰有兩個方面：第一，控制機器人手具有很高的自由度，這非常困難;其次，解決魔方需要很長的運動序列。” 。“我們的想法結合了具有很多成功應用和人類知識的深度強化學習算法。目標是展示機器人手的靈巧性，并以高成功率解決隨機擾亂的魔方。

研究人員提出的分層模型具有兩個關鍵組成部分：一個用于計劃，另一個用于操縱。最初，計劃組件(即，基于模型的多維數據集求解器)標識用于解決難題的最佳模式序列。然后，操縱控制器(即，無模型的立方體運算符)控制靈巧手的手指以執行這些步驟。