二足歩行ロボットが走ることを学び、5キロメートルを移動

オレゴン州立大学で開発され、OSUのスピンアウト会社Agility Roboticsによって製造された二足歩行ロボットが、初めて5キロメートルを移動した。

カッシーと呼ばれるこのロボットは、53分ちょっとでルートを移動した。

カッシーは、ロボティクス教授のジョナサン・ハーストと同僚によって、米国国防総省の先端研究プロジェクト機関からの160万ドルの資金提供を受けて、16ヶ月かけて開発された。

カッシーの開発

2017年に初めて紹介されたカッシーは、国家科学財団によって資金提供されたOSUの学生によって新しい機械学習オプションを探索しながら開発されてきた。

これは、機械学習を使用して屋外の地形で走行する二足歩行ロボットとしては初めてであり、単一のバッテリー充電で無線接続で動作することができる。

ハーストは2017年にAgilityを共同設立した。

「OSU工学部のDynamic Robotics Laboratoryの学生は、生体力学と既存のロボット制御アプローチの専門知識を新しい機械学習ツールと組み合わせた」とハーストは言った。

「このような総合的なアプローチにより、動物のようなパフォーマンスが可能になる。非常に興奮する。」

ロボットの能力

カッシーのひざは曲がることができ、ロボットは深層強化学習アルゴリズムを使用して走ることを学んだ。

最も印象的な進歩の1つは、カッシーが位置を切り替えたり動き回ったりしながらバランスを維持する能力を示したことであり、動的バランシング能力を示した。

ロボットはまた、無限に繊細な調整を行うことで、移動しながら直立姿勢を維持することができることを学んだ。

ジェレミー・ダオは、ダイナミック・ロボティクス・ラボラトリーの博士課程の学生である。

「カッシーは、設計と構築の仕方が非常に効率的であるため、ハードウェアの限界に達し、できることを実証できた」とダオは言った。

ラボの学部生であるイェシュ・ゴドセもこの研究に関与していた。

「深層強化学習は、走る、跳ぶ、階段を上り下りするなどのスキルを開拓するための強力な手法である」とゴドセは言った。

ハーストによると、歩行ロボットは最終的に自動車と同様に一般的になるだろう。また、社会に大きな影響を与えるだろうが、歩行ロボットの科学における理解不足により進歩が遅れていた。しかし、このような新しい研究により、この分野は前進している。

実用的な用途

人間の歩行の動きを再現した最初のロボットは、ダイナミック・ロボティクス・ラボラトリーで開発されたATRIASであった。ATRIASの後継としてカッシーとAgilityのヒューマノイド・ロボットであるDigitが開発された。

「近い将来、誰もが日常生活の中で多くの場所でロボットを見て、ロボットと交流することになる。私たちと一緒に働き、私たちの生活の質を向上させるロボットだ」とハーストは言った。

ハーストはまた、これらの二足歩行ロボットが最終的に、自宅で個人の支援を行うための知能と安全性を備えることになるだろうと述べた。

カッシーの53分、5キロメートルの走行は、2つの転倒に続いた。最初の転倒はコンピューターの過熱によるもので、2回目の転倒はロボットが高速で旋回しなければならなかったためであった。

カッシーによる他の進歩には、階段を上り下りする能力がある。

この論文は、7月12日から16日まで開催されたロボティクス：サイエンス・アンド・システムズ・カンファレンスで発表された。