ROS史话36篇 |35. 实习生计划

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2020年5月20日 08时50分

柳树车库非常重视在机器人领域的影响力,为了进一步提高这种影响力,柳树车库一开始就在全球大学里推进实习生计划,该计划前后共吸引了超过130名的实习生。

 

很多机器人领域的学生以能到柳树车库实习为荣。随着柳树车库的名气不断增加,那些在柳树车库工作过和实习过的人逐渐形成了“柳树系”。在日后“柳树系”对机器人产业产生了巨大的影响,这是后话。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图

参加ROS开发的实习生们

 

对于团队的管理方式,柳树车库设想了两种模式。一种是自上而下的,即由一个优秀的主管带领团队成员前进;另一个则是自下而上的,即团队中的每个人对项目都有自己的话语权,每个团队成员与项目都零距离接触项目的进展和目标。通过自下而上的管理模式,柳树车库的实习生计划取得非常大的成功。从2017年的第一位实习生,到2008年15位实习生,从ROS项目开始到 ROS 1.0 诞生的 18 个月中,有超过 100 名实习生在柳树车库实习,他们每个人都在这里“燃烧”了几个月的青春,帮助实现ROS的各种功能,帮 ROS 挑了许多毛病,也在ROS 上做了许多创新。

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(1)

(左)柳树车库第一位实习生,来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的大学生Patrick Jakubowski(2007)。(右)来自佐治亚理工大学机器人专业的博士生Maya Cakmak(2012),现为华盛顿大学机器人实验室助理教授。

 

除了为 ROS 贡献自己的力量,这些实习生离开后还将 ROS 的理念带到了他们的研究所和公司,他们就像布道者一样,将ROS从柳树车库带到自己的公司,自己的大学,促进ROS在本研究所,本公司的使用,增强了 ROS 品牌在全世界的影响力。

 

时至今日,回头看,这些实习生确实成为了布道者。多年后,他们或在自己的大学做了教授,成立的自己的实验室,或创立的自己的机器人公司。比如来自佐治亚理工大学机器人专业的博士生玛雅·卡克马克(Maya Cakmak),2012年在柳树车库实习,当时人机交互组的工作,部门经理就是前面提到的蕾拉·高山。玛雅现为华盛顿大学机器人实验室助理教授。玛雅将柳树车库看到的及从事的研究带到大学,继续进行。她现在进行的一个研究是让机器人拾取物体,这是机器人里非常难的课题。机器人常常不能实现抓取目标物体,比如说机器人不能完全掌握自己的抓手到目标物体之间的准确位置。如果机器人理解的是目标物体位于一个错误的位置上,就会导致抓手与发生碰撞,故而拒绝。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(2)

玛雅·卡克马克(Maya Cakmak)将在柳树车库的研究延续到自己的实验室

 

为了提高抓取的成功率,玛雅给机器人的机械手(如PR2)装备上简单的3D打印工具后,可以帮助它们更有效地抓取目标物。玛雅研发出了一种造型特殊的新型机械钳,可以让机器人调整距离以抓住目标物体,而不会让其脱落。

 

下面是部分由当年的实习生们创建的公司:

 

MUJIN(日本):由Rosen Diankov创立。Rosen Diankov是CMU的机器人博士,在柳树车库将自己在大学开发开源软件OpenRave [1]集成到ROS里。毕业后,Rosen Diankov到日本与Issei Takino创立了MUJIN,专注于为工业机器人提供通用型一体化解决方案。他们见证了工业机器人的发展趋势,也看到了隐藏其中的问题。机器人听起来很不错,可以工厂采购工业机器人后,发现让他们运行起来相当困难。让工业机器人“干活”有两种方式:一种是编程输入型,一种是示教输入型。由于机器人结构复杂,使用工业机器人的一线工人经过严格和复杂的培训,操作非常繁琐,这为企业造成了巨大的成本。机器人与人类最大的区别就在于对环境的感知,即便近几年人工智能在不断发展,但机器人对于环境的感知能力依然很弱。工业机器人对动态变化的场景基本上是束手无措。正是针对这样的问题,MUJIN 的创始人,Rosen Diankov利用其在OpenRAVE开发,及在柳树车库实习中积累的经验,让传统机器人不在仅依赖于昂贵而笨重的手动教学,让这些笨重的机器能够更智能的自主运动。在 Rosen Diankov 的技术支持下,MUJIN研发了 Mujin Controller,该控制器能够通过网络与机器人制造商的工业机器人连接,可以实现实时的机器人系统控制,并能进行实时碰撞检测和规避。更值得一提的是,Mujin Controller不受限于机器人的模型、轴的数目或机械结构。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(3)

Rosen Diankov 与OpenRAVE(2009)

 

Kinema(美国):由萨钦·启德(Sachin Chitta)创立。所解决的问题跟MUJIN非常类似,跟Rosen Diankov非常强的学术背景一样,萨钦·启德毕业于宾夕法尼亚大学GRASP实验室,世界顶级的机器人实验室。他们都希望把学术界在机器人上的研究成果应用到工业机器人上,从而提高工业机器人易用性、智能化水平。Rosen Diankov是OpenRave创始人,萨钦·启德是MoveiIt!的创始人。都要非常丰富的经验积累。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(4)

Kinema 系统与萨钦·启德(Sachin Chitta)(2009)

 

Kinema现在专注与利用工业机器人进行码垛分拣。这种任务看起来非常简单,比如拿起纸箱并把它们放上传送带。对人来说,这种直观的工作非常简单,对机器人来说可并不容易。这些纸箱都堆摞在一起,如何识别一个个大小不同的纸箱,并且识别纸箱与纸箱的间隙,将把封条、商标标签与纸箱的间隙做区分。Kinema 专门做了非常复杂的 3D 视觉系统和深度神经网络,这样机器人才能胜任这一工作。

 

IQ Motion Control:由马修·皮寇利(Matthew Piccoli)创建。马修在宾夕法尼亚大学获得机器人学博士学位,马特开始研究为IQ公司奠定基础的电机控制器,并创造了世界上最小的自供电飞行器。IQ公司只要为机器人提供速度和位置传感器,如无人机上使用的电机需要非常精确的速度输出,为运动控制提供准确的数据。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(5)

Matthew Piccoli  IQ Motion Control

 

Open Perception基金会:该公司由柳树车库孵化,并由莱度·茹苏(Radu B. Rusu)负责,致力于2D/3D 数据的处理。莱度毕业于德国慕尼黑工业大学(Technische Universität München),在车库期间,创建了的开源点云处理软件PCL。那时,点云数据和点云数据处理在逆向工程已经应用的很广泛了,只是很少有人把自己的算法和代码开源出来。

 

Open Perception基金会通过接受企业赞助、捐款、为第三方企业提供咨询和软件开发服务,获取资金,用于组织相关的活动。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(6)

莱度·茹苏(Radu B. Rusu)和PCL的应用

 

FabliTec:该公司Jurgen Sturm创立,其本人担任CEO,利用经济型的扫描设备,快速获取人体三维数据,用于3D打印。在柳树车库期间,Jurgen科特·康诺利格和盖里·布拉德斯基一起实习,开发基于学习的物体识别算法,从而可以运行机器人来开门,拉开抽屉。已经离开该公司,在Google任职。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(7)

(左)Jurgen Sturm (右):曾经创立的3D重构与3D打印的创建公司

 

Lighthouse AI 公司:由Alex Teichman创立。Alex Teichman毕业于斯坦福大学,在3D传感和无人驾驶技术上有丰富的经验。Lighthouse通过摄像头(机器人眼睛),Lighthouse 可以在你离开家里的时候帮你监控家中环境——包括出入的人和宠物。看起来与Nest Cam类似的Lighthouse可以前者高级多了。硬件上,Lighthouse安装了RGB相机,3D传感器,扬声器,麦克风和警笛。能够拍摄1080p的视频并配备夜视功能。在识别系统中,Lighthouse采用的是3D感测技术,依靠深度学习提高识别效率。可以利用内置扬声器与家中任何人交谈,比如说,在没有成人监控的情况下,宠物或者宝宝打碎了花瓶或遇到了突发情况,Lighthouse可以即时提醒,以避免宝宝受到进一步伤害。同时,Lighthouse可以通过实时监测去推断家中是否处在正常情况,以发出警告。

 

ROS史话36篇 |35.	实习生计划插图(8)

(左)Alex Teichman(右):Lighthouse AI 公司产品

 

[1]http://www.willowgarage.com/blog/2009/01/20/openrave-and-ros

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