로봇이 협력하여 큰 물체를 이동할 수 있는 로봇 개발

신시내티 대학교의 Intelligent Robotics and Autonomous Systems Lab의 엔지니어들은 큰 물체를 협력하여 이동할 수 있는 로봇을 개발하기 위해 인공 지능(AI)을 훈련시켰다. 팀은 컴퓨터 시뮬레이션에서 로봇이 장애물과 좁은 문을 통과하는 긴 막대를 이동하는 능력을展示했다.

신시내티 대학교 공과대학의 박사 과정 학생인 Andrew Barth에 따르면, 이러한 물체를 이동하는 작업은 로봇에게 적합한 작업이다.

“우리는 작업을 조금 더 어렵게 만들었다. 우리는 로봇 간의 통신을 최소화하면서 작업을 수행하고 싶다”고 Barth는 말했다.

Barth는 Intelligent Service Robotics 저널에 발표된 연구의 주 저자이다. 연구의 공동 저자로는 Professor Ma, 신시내티 대학교 박사 과정 학생 Yufeng Sun, 신시내티 대학교 선임 연구원 Lin Zhang가 있다.

시스템 테스트

테스트에서, 두 로봇 중 어느 하나도 다른 로봇을 지시하지 않았으며, 작업을 수행하기 전에 전략을 공유하지 않았다. 로봇은 유전적 퍼지 논리라는 인공 지능을 사용했는데, 이는 인간의 추론을 모방하는 지능형 제어 기술이다. 이는 단순한 이진 분류를 대신하여 옳고 그름의 정도를 사용하며, 과거 결과에서 “학습”하여 개별 솔루션을 수정한다.

” 궁극적으로, 우리는 10개 이상의 로봇이 협력하여 프로젝트를 수행할 수 있도록 확장하고 싶다”고 Barth는 말했다. “만약 당신이 우주에서 거대한 하비타트를 건설하고 싶다면, 많은 로봇이 협력하여 작업해야 한다. 그러나 만약 통신 네트워크가 고장 나면, 전체 프로젝트가 실패할 것이다.”

Barth에 따르면, 독립적인 로봇은 작업 실패를 의미하지 않는다. 왜냐하면 다른 로봇이 보충할 수 있기 때문이다.

로봇에게 주어진 작업은 가상 소파를 두 개의 장애물과 좁은 문을 통과시키는 것이었으며, 시뮬레이션에서 95%의 성공률을 보였다. 로봇 작업 파트너는 새로운 시나리오에서 93%의 성공률을 보였다. 여기서 두 개의 익숙하지 않은 물체와 다른 위치의 대상 문이 있었다. 로봇은 거의 동일한 정확도를 보였으며, 재훈련이 필요하지 않았다. 더욱印상적인 것은, 물체의 크기와 같은 다양한 요인이 변경되어도 동일한 결과를 보였다.

“만약 로봇을 가능한 한 적은 정보로 반독립적으로 작업할 수 있도록 훈련할 수 있다면, 시스템을 더 강력하게 만들 수 있고, 큰 그룹이 협력하기 더 쉽게 만들 수 있다”고 Barth는 말했다.

“我们的 장기적인 목표는 여러 로봇이 협력하여 어려운 작업을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, 가구를 이동하는 것과 같은 작업”이라고 Ma는 말했다.

새로운 기회 창출

Ma에 따르면, 협력 로봇은 다양한 분야에서 큰 새로운 기회를 창출할 수 있으며, 새로운 안전 기능은 로봇의 안전성을 향상시킬 수 있다.

“많은 응용 프로그램이 있다. 미래에 여러 사람이 하는 작업은 여러 로봇이 할 수 있다”고 Ma는 말했다. “현재 대부분의 로봇은 혼자 작업한다. 그러나 미래에는 사람들이 현재 하는 것처럼 여러 로봇이 협력하여 작업할 필요가 있다.”

팀은 여러 로봇이 작업을 수행할 수 있도록 확장 가능한 제어 시스템을 개발 중이다.

“突然 4개 또는 6개의 로봇만 있는 경우에도, 다시 훈련할 필요가 없다”고 그는 말했다. “한두 개의 로봇이 실패하더라도, 나머지 로봇이 작업을 계속할 수 있다. 그것이 핵심이다.”