רובוטיקה
רובוט אוטונומי מוצא ופותח דלתות תוך כדי טעינה מחדש
צוות של סטודנטים להנדסה באוניברסיטת סינסינטי בונה רובוט אוטונומי שיכול לפתוח את הדלתות שלו ולמצוא את שקע החשמל הקרוב ביותר, המאפשר לו להיטען ללא סיוע אנושי.
המחקר החדש פורסם בכתב העת גישה ל- IEEE.
דלתות – קריפטוניט של רובוט
אחד המכשולים הגדולים ביותר עבור רובוטים הוא דלתות.
Ou Ma הוא פרופסור להנדסת תעופה וחלל באוניברסיטת סינסינטי.
"רובוטים יכולים לעשות הרבה דברים, אבל אם אתה רוצה שאחד מהם יפתח דלת בעצמו ויעבור דרך הפתח, זה אתגר אדיר", אמרה מא.
הצוות הצליח להתגבר על בעיה זו בסימולציות דיגיטליות תלת מימדיות, וזה צעד גדול קדימה עבור רובוטים עוזרים. רובוטים אלו יכולים לכלול את אלו השואבים ומחטאים בנייני משרדים, שדות תעופה ובתי חולים. הם מהווים חלק גדול מתעשיית הרובוטיקה של 27 מיליארד דולר.
יופנג סאן הוא המחבר הראשי של המחקר ודוקטורנט במכללת UC להנדסה ומדע יישומי.
לדברי Sun, כמה חוקרים עבדו על הבעיה הזו על ידי סריקת חדר שלם כדי ליצור מודל דיגיטלי תלת מימדי, המאפשר לרובוט לאתר דלת. עם זאת, זהו פתרון שלוקח זמן המתאים רק לחדר הנסרק.
ישנם אתגרים רבים בפיתוח רובוט אוטונומי לפתיחת דלת בעצמו. ראשית, הם מגיעים בצבעים ובגדלים שונים, ויש להם ידיות שונות שיכולות להיות נמוכות או גבוהות יותר. רובוטים נדרשים גם לדעת כמה כוח להשתמש כדי לפתוח דלתות כדי להתגבר על התנגדות. מכיוון שדלתות ציבוריות רבות נסגרות מעצמן, רובוט יכול לאבד את אחיזתו ולהידרש להתחיל מחדש.
שימוש בלימוד מכונה
באמצעות שימוש בלמידת מכונה, תלמידי UC אפשרו לרובוט "ללמד" את עצמו כיצד לפתוח דלת באמצעות ניסוי וטעייה. המשמעות היא שהרובוט מתקן את הטעויות שלו תוך כדי, וסימולציות עוזרות לו להתכונן למשימה בפועל.
"הרובוט צריך מספיק נתונים או 'חוויות' כדי לעזור לאמן אותו", אמר סאן. "זהו אתגר גדול עבור יישומים רובוטיים אחרים המשתמשים בגישות מבוססות בינה מלאכותית לביצוע משימות בעולם האמיתי."
סאן וסטודנט לתואר שני באוניברסיטת קליפורניה, סם קינג, ממירים כעת את מחקר הסימולציה המוצלח לרובוט אמיתי.
"האתגר הוא כיצד להעביר את מדיניות הבקרה הנלמדת הזו מסימולציה למציאות, המכונה לעתים קרובות בעיית 'Sim2Real'", אמר סאן.
אתגר נוסף הוא שסימולציות דיגיטליות בדרך כלל מצליחות רק ב-60% עד 70% ביישומים הראשונים בעולם האמיתי, כך ש-Sun מתכננת להשקיע לפחות שנה בשכלול מערכת הרובוטיקה האוטונומית החדשה.
