Autonoomne robot leiab ja avab uksi laadimise ajal

Cincinnati ülikooli inseneritudengite meeskond ehitab autonoomset robotit, mis suudab avada oma uksed ja leida lähima seinakontakti, mis võimaldab seda ilma inimabita laadida.

Uus uuring avaldati ajakirjas IEEE juurdepääs. 

Uksed – roboti krüptoniit

Üks suurimaid takistusi robotite jaoks on uksed. 

Ou Ma on Cincinnati ülikooli kosmosetehnika professor. 

"Robotid saavad teha paljusid asju, kuid kui soovite, et üks uks ise avaks ja ukseavast läbi läheks, on see tohutu väljakutse," ütles Ma.

Meeskond suutis selle probleemi lahendada kolmemõõtmeliste digitaalsete simulatsioonidega ja see on abirobotite jaoks suur samm edasi. Need robotid võivad hõlmata neid, mis puhastavad tolmuimejaga ja desinfitseerivad büroohooneid, lennujaamu ja haiglaid. Nad moodustavad suure osa 27 miljardi dollari suurusest robootikatööstusest. 

Yufeng Sun on uuringu juhtiv autor ja UC tehnika- ja rakendusteaduste kolledži doktorant. 

Suni sõnul on mõned teadlased selle probleemi ümber töötanud, skaneerides terve ruumi, et luua 3D-digitaalne mudel, mis võimaldab robotil ukse asukohta leida. See on aga aeganõudev lahendus, mis kehtib ainult skannitava ruumi puhul. 

Ukse ise avava autonoomse roboti väljatöötamisel on palju väljakutseid. Esiteks on need erineva värvi ja suurusega ning neil on erinevad käepidemed, mis võivad olla madalamad või kõrgemad. Samuti peavad robotid teadma, kui palju jõudu kasutada uste avamiseks, et vastupanu ületada. Kuna paljud avalikud uksed on isesulguvad, võib robot kaotada haarde ja ta peab uuesti alustama.

Masinõppe kasutamine

Masinõppe abil võimaldasid ülikooli üliõpilased robotil katse-eksituse meetodil ust avada. See tähendab, et robot parandab oma vead töö käigus ja simulatsioonid aitavad tal tegelikuks ülesandeks valmistuda.

"Robot vajab selle treenimiseks piisavalt andmeid või kogemusi," ütles Sun. "See on suur väljakutse teistele robotirakendustele, mis kasutavad AI-põhiseid lähenemisviise reaalsete ülesannete täitmiseks." 

Sun ja ülikooli magistrant Sam King muudavad nüüd eduka simulatsiooniuuringu tõeliseks robotiks. 

"Väljakutse seisneb selles, kuidas seda õpitud juhtimispoliitikat simulatsioonist reaalsusesse üle kanda, mida sageli nimetatakse "Sim2Reali" probleemiks, " ütles Sun.

Teine väljakutse on see, et digitaalsed simulatsioonid on algsetes reaalmaailma rakendustes tavaliselt ainult 60–70% edukad, seega kavatseb Sun kulutada vähemalt aasta uue autonoomse robootikasüsteemi täiustamisele.