家庭机器人可以帮助人类完成各种家务和体力任务，从洗碗、洗衣服到做饭、清洁和整理。尽管近年来许多机器人专家和计算机科学家试图提高家庭机器人的技能，但迄今为止开发的许多机器人仍然无法处理更复杂和更具创造性的任务，例如与人类用户协作烹饪。

康奈尔大学的研究人员最近开发了MOSAIC，这是一种模块化架构，允许机器人执行涉及与人类密切互动的复杂家务任务，包括互动烹饪。该系统在arXiv预印本服务器上发表的一篇论文中介绍，并在一系列现实实验中进行了测试，表明它可以支持人类烹饪各种食谱。

HuaxiaoyueWang、KushalKedia及其同事在论文中写道：“我们推出了MOSAIC，这是一种模块化架构，用于家庭机器人执行复杂的协作任务，例如与日常用户一起做饭。”“MOSAIC与人类紧密合作，使用自然语言与用户交互，协调多个机器人，并管理日常物品的开放词汇。”

研究人员提出的系统是模块化的，这意味着它由不同的部分或模块组成，用于处理手头任务的不同方面。该系统的组件大致可分为交互式任务规划器、用于识别对象和规划机器人运动的架构以及旨在预测人类运动的模型。

研究人员在论文中解释道：“MOSAIC的核心采用了模块化：它利用多个大规模预训练模型来执行语言和图像识别等一般任务，同时使用专为特定任务控制而设计的简化模块。”

Wang、Kedia和他们的同事迄今为止已使用两种不同的机器人系统(即移动机械臂StretchRobotRE1和桌面机械臂FrankaEmilkaResearch3)在60次实验中评估了他们的系统性能。在这些试验中，这两个机器人机械臂密切合作与人类用户一起准备六种相对简单的食谱，包括两种不同类型的沙拉、三种不同类型的汤和金枪鱼三明治。

研究人员写道：“我们还对各个模块进行了广泛测试，其中包括180集视觉运动拾取、60集人体运动预测和46次在线用户对任务规划器的评估。”“我们表明，MOSAIC能够通过与真实人类用户端到端运行整个系统来与人类高效协作，完成6种不同食谱的68.3%(41/60)协作烹饪试验，子任务完成率为91.6%。”

在研究人员进行的互动烹饪实验中，MOSAIC表现相当出色，成功完成了与人类一起准备的食谱的约三分之二。MOSAIC很快就会成为其他研究的灵感，从而促进设计用于家庭环境中部署的辅助机器人系统的进步。

未来，Wang、Kedia和他们的同事可以进一步改进系统的一些底层组件，以进一步提高其在协作烹饪和其他交互任务中的性能。例如，目前发现该系统在简单的手动子任务(例如拾取和移动物体)上表现良好，但尚未应用于更高级的子任务。这一限制可以在他们接下来的研究中得到解决和改进。

研究人员在论文中写道：“扩展到更复杂的任务，如切割、滚动和铺展，就不那么简单了。”“虽然我们的系统在不同的食谱上进行了广泛的测试，但我们的实验仅限于一种厨房环境。未来的工作将尝试衡量我们的系统在更广泛的厨房环境下泛化能力的极限。”