Itsetehdyt robotti avaa ovensa ja lataa itsensä

Cincinnatin yliopiston insinööriopiskelijaryhmä on kehittämässä itsetehdyttä robottia, joka voi avata ovensa ja löytää lähimmän sähköpistokkeen, mikä mahdollistaa sen lataamisen ilman ihmisen apua.

Uusi tutkimus on julkaistu IEEE Access -julkaisussa.

Ovet – robotin heikkous

Yksi suurimmista esteistä robooteille ovat ovet.

Ou Ma on ilmailu- ja avaruustekniikan professori Cincinnatin yliopistossa.

“Robotti voi tehdä monia asioita, mutta jos haluat sen avaavan oven yksin ja menemään ovesta läpi, se on valtava haaste”, Ma sanoi.

Tutkijaryhmä pystyi voittamaan tämän ongelman kolmiulotteisissa digitaalisissa simulaatioissa, ja se on suuri askel eteenpäin apuroboteille. Nämä robotit voivat sisältää esimerkiksi imuroivia ja desinfioivia robotti, jotka toimivat toimistoissa, lentokentillä ja sairaaloissa. Ne muodostavat suuren osan 27 miljardin dollarin robotiikkateollisuudesta.

Yufeng Sun on tutkimuksen pääkirjoittaja ja Cincinnatin yliopiston insinööritieteellisen tiedekunnan tohtorikoulutettava.

Sunin mukaan jotkut tutkijat ovat kiertäneet tämän ongelman skannamalla koko huoneen luodakseen 3D-digitaalisen mallin, joka mahdollistaa robotin oven sijainnin. Tämä on kuitenkin aikaa vievä ratkaisu, joka on sovellettavissa ainoastaan skannattuun huoneeseen.

On monia haasteita kehittää itsetehdyt robotti, joka voi avata oven itse. Ensinnäkin ovet ovat eri värejä ja kokoja, ja niissä on erilaisia kahvoja, jotka voivat olla alempana tai ylempänä. Robotit tarvitsevat myös tietää, kuinka paljon voimaa tarvitaan oven avaamiseen vastustamaan. Koska monet julkiset ovet ovat itsestään sulkautuvia, robotti voi menettää otteensa ja joutua aloittamaan alusta.

https://www.youtube.com/watch?v=O_FV47hIRus

Koneoppimisen käyttäminen

Koneoppimisen avulla Cincinnatin yliopiston opiskelijat mahdollistivat robotin “opettamisen” itsensä avaamaan oven kokeilemalla ja virheistä oppimalla. Tämä tarkoittaa, että robotti korjaa virheensä edetessään, ja simulaatiot auttavat sitä valmistautumaan todelliseen tehtävään.

“Robotti tarvitsee riittävästi dataa tai ‘kokemuksia’ kouluttamiseen”, Sun sanoi. “Tämä on suuri haaste muille robotti-sovelluksille, jotka käyttävät tekoälylähestymistapaa todellisen maailman tehtävien suorittamiseen.”

Sun ja Cincinnatin yliopiston maisteriopiskelija Sam King ovat nyt muuttamassa onnistunutta simulaatiotutkimusta todelliseksi robottiksi.

“Haaste on siinä, miten siirtää tämä opittu ohjauspolitiikka simulaatiosta todellisuuteen, jota usein kutsutaan ‘Sim2Real’-ongelmaksi”, Sun sanoi.

Toinen haaste on, että digitaaliset simulaatiot ovat yleensä vain 60-70% onnistuneita alkuaineissa, joten Sun aikoo viettää vähintään vuoden täydentämään uutta itsetehdyttä robotti-järjestelmää.