Ερευνητές Δημιουργούν Ρομπότ με Πόδια που Μπορεί να Περπατά σε Δύσκολο Τερέν

Μια ομάδα ερευνητών στο ETH Zurich έχει αναπτύξει μια νέα προσέγγιση που επιτρέπει σε ένα ρομπότ με πόδια να κινείται γρήγορα σε σύνθετο τερέν. Το ρομπότ, που ονομάζεται ANYmal, βασίζεται στη μηχανική μάθηση για να συνδυάσει την οπτική αντίληψη του περιβάλλοντος και την αίσθηση του αγγίγματος.

Το τετράποδο ρομπότ μπόρεσε να ανεβεί 120垂ικα μέτρα σε 31 λεπτά, που είναι τέσσερα λεπτά γρηγορότερα από την εκτιμώμενη διάρκεια για ανθρώπινους περιπατητές χωρίς λάθη.

Τεχνολογία Brand New

Η τεχνολογία που επιτρέπει στο ANYmal να συνδυάσει την οπτική αντίληψη και την αίσθηση του αγγίγματος είναι brand new.

Η ομάδα ήταν υπό την ηγεσία του Marco Hutter, και η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Robotics.

“Το ρομπότ έχει μάθει να συνδυάσει την οπτική αντίληψη του περιβάλλοντος με την αίσθηση του αγγίγματος — την αίσθηση του σώματος — με βάση την άμεση επαφή των ποδιών. Αυτό του επιτρέπει να αντιμετωπίζει το δυσκόλο τερέν γρηγορότερα, πιο αποτελεσματικά και, πάνω από όλα, πιο ασφαλώς,” λέει ο Hutter.

Η ομάδα λέει ότι το ρομπότ θα είναι τελικά σε θέση να αναπτυχθεί όπου είναι demasi δυσκόλο για τους ανθρώπους ή αλλιώς αδύνατο για διαφορετικά είδη ρομποτών να κινηθούν.

Οι άνθρωποι και τα ζώα επίσης συνδυάζουν την οπτική αντίληψη του περιβάλλοντος με την αίσθηση του αγγίγματος από τα πόδια και τα χέρια, που τους επιτρέπει να αντιμετωπίσουν το δυσκόλο τερέν. Προηγουμένως αναπτυγμένα ρομπότ με πόδια μπορούσαν να το κάνουν μόνο σε περιορισμένο βαθμό.

Ο Takahiro Miki είναι διδάκτωρ και αρχικός συγγραφέας της μελέτης.

“Ο λόγος είναι ότι οι πληροφορίες για το άμεσο περιβάλλον που καταγράφονται από laser αισθητήρες και κάμερες είναι συχνά ελλιπείς και αμφίβολες,” είπε ο Miki.

“Γι’ αυτό τα ρομπότ όπως το ANYmal πρέπει να μπορούν να αποφασίσουν μόνα τους πότε να εμπιστεύονται την οπτική αντίληψη του περιβάλλοντος και να προχωρήσουν γρήγορα, και πότε είναι καλύτερο να προχωρήσουν προσεκτικά και με μικρά βήματα,” συνέχισε ο Miki. “Και αυτή είναι η μεγάλη πρόκληση.”

Εκπαίδευση του Νευρωνικού Δικτύου

Η νέα τεχνολογία περιλαμβάνει einen ελεγκτή που βασίζεται σε ένα νευρωνικό δίκτυο, που επιτρέπει στο ANYmal να συνδυάσει την εξωτερική και την αίσθηση του αγγίγματος για πρώτη φορά. Οι επιστήμονες πρώτα έθεσαν το σύστημα σε πολλά εμπόδια και πηγές σφάλματος σε ένα εικονικό εκπαιδευτικό στρατόπεδο, που επέτρεψε στο δίκτυο να μάθει πώς να υπερβεί τα εμπόδια με τον καλύτερο τρόπο. Επίσης, έμαθε πότε να βασίζεται στα δεδομένα του περιβάλλοντος και πότε να τα αγνοήσει.

“Με αυτή την εκπαίδευση, το ρομπότ είναι σε θέση να κυριαρχήσει στο πιο δυσκόλο φυσικό τερέν χωρίς να το έχει δει πριν,” λέει ο Hutter.

Το ρομπότ μπορεί να εκτελέσει αυτή τη διαδικασία ακόμη και όταν τα δεδομένα του αισθητήρα για το άμεσο περιβάλλον είναι αμφίβολη ή αόριστη, στο σημείο που το ANYmal βασίζεται στην αίσθηση του αγγίγματος. Αυτό του επιτρέπει να συνδυάσει την ταχύτητα και την αποτελεσματικότητα της εξωτερικής αντίληψης με την ασφάλεια της αίσθησης του αγγίγματος.