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ました。名前はCassieで、ロボットは53分ほどでルートを移動しました。

Cassie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計画庁からの160万ドルの資金提供を受けて開発されました。

Cassieの開発

2017年に初めて紹介されたCassieは、ナショナル・サイエンス・ファウンデーションが資金提供するOSUの学生によって、新しい機械学習オプションを探索するために開発されてきました。Cassieは、外部の地形で走る歩行を制御するために機械学習を使用する初めての二足歩行ロボットであり、単一のバッテリー充電で無制限に動作できます。

ハーストは2017年にAgilityを共同設立しました。

「OSU College of EngineeringのDynamic Robotics Laboratoryの学生たちは、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ました」とハーストは述べました。「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ります。非常に興奮しています。」

ロボットの能力

Cassieの膝は曲げられ、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びました。最も印象的な進歩の1つは、Cassieが位置を変更したり動いたりするときにバランスを維持できることです。これは、ロボットが動的バランスを維持できることを示しています。ロボットはまた、立ち上がったまま動きながら微妙な調整を行う方法を学びました。

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す。

「Cassieは、設計と構築の仕方が非常に効率的で、ハードウェアの限界を引き出し、できることを実証できました」とダオは述べました。

ラボの学部生であるイェシュ・ゴドセもこの研究に参加しました。

「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放するAIの強力な方法です」とゴドセは述べました。

ハーストによると、歩行ロボットは将来、自動車のように非常に一般的になるでしょう。また、社会に大きな影響を与えるでしょう。しかし、歩行ロボットの進歩は、脚の運動の科学における理解の欠如によって遅れました。ただし、新しい研究はこの分野を前進させています。

実際の用途

人間の歩行のダイナミクス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でした。ATRIASの後にはCassieとAgilityの人間型ロボットであるDigitが続きました。

「近い将来、誰もがロボットと出会い、日常生活の中でさまざまな場所でロボットと交流することになります。私たちと一緒に働き、生活の質を向上させるロボットです」とハーストは述べました。

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ています。

Cassieの53分間の5キロメートルの走行は、2つの失敗に続きました。最初の失敗は、コンピューターが過熱したためで、2回目の失敗は、ロボットが速度が高すぎるため旋回を実行しなければならなかったためでした。

Cassieの他の進歩には、階段を上り下りする能力が含まれます。

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：科学とシステム会議で発表されました。