Robot Autonomo Trova e Apre le Porte mentre si Ricarica

Un team di studenti di ingegneria dell’Università di Cincinnati sta costruendo un robot autonomo in grado di aprire le porte e trovare la presa di corrente più vicina, il che gli consente di ricaricarsi senza l’aiuto umano.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista IEEE Access.

Le Porte – Il Punto Debole di un Robot

Una delle maggiori sfide per i robot sono le porte.

Ou Ma è un professore di ingegneria aerospaziale dell’Università di Cincinnati.

“I robot possono fare molte cose, ma se si vuole che uno di loro apra una porta da solo e passi attraverso la porta, è una sfida enorme”, ha detto Ma.

Il team è riuscito a superare questo problema attraverso simulazioni digitali tridimensionali, e si tratta di un grande passo avanti per i robot di aiuto. Questi robot possono includere quelli che puliscono e disinfettano gli edifici per uffici, aeroporti e ospedali. Fanno parte di un’industria dei robot del valore di 27 miliardi di dollari.

Yufeng Sun è l’autore principale dello studio e uno studente di dottorato del College of Engineering and Applied Science dell’Università di Cincinnati.

Secondo Sun, alcuni ricercatori hanno lavorato intorno a questo problema scansionando una stanza intera per creare un modello digitale tridimensionale, il che consente a un robot di localizzare una porta. Tuttavia, si tratta di una soluzione che richiede molto tempo e che è applicabile solo alla stanza scansionata.

Ci sono molte sfide nello sviluppo di un robot autonomo per aprire una porta da solo. In primo luogo, le porte vengono in diversi colori e dimensioni, e hanno maniglie diverse che potrebbero essere più basse o più alte. I robot devono anche sapere quanto forza utilizzare per aprire le porte per superare la resistenza. Poiché molte porte pubbliche sono autochiudenti, un robot può perdere la presa e dover ricominciare.

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

Utilizzando l’Apprendimento Automatico

Attraverso l’utilizzo dell’apprendimento automatico, gli studenti dell’Università di Cincinnati hanno abilitato il robot a “insegnare” a se stesso come aprire una porta attraverso prove ed errori. Ciò significa che il robot corregge i propri errori mentre procede, e le simulazioni lo aiutano a prepararsi per il compito reale.

“Il robot ha bisogno di dati sufficienti o ‘esperienze’ per aiutarlo ad addestrarsi”, ha detto Sun. “Questa è una grande sfida per altre applicazioni robotiche che utilizzano approcci basati sull’intelligenza artificiale per eseguire compiti del mondo reale.”

Sun e lo studente di master Sam King stanno ora convertendo lo studio di simulazione di successo in un robot reale.

“La sfida è come trasferire questa politica di controllo appresa dalla simulazione alla realtà, spesso chiamata ‘problema Sim2Real’”, ha detto Sun.

Un’altra sfida è che le simulazioni digitali sono solitamente solo del 60% al 70% di successo nelle applicazioni del mondo reale iniziali, quindi Sun pianifica di trascorrere almeno un anno per perfezionare il nuovo sistema di robotica autonomo.