Savarankiškas robotas suranda ir atidaro duris kraunantis save

Sinsinačio universiteto inžinerijos studentų komanda kuria autonominį robotą, galintį atidaryti savo duris ir rasti artimiausią sieninį elektros lizdą, kuris leidžia įkrauti be žmogaus pagalbos.

Naujas tyrimas buvo paskelbtas žurnale IEEE prieiga. 

Durys – roboto kriptonitas

Viena didžiausių kliūčių robotams yra durys. 

Ou Ma yra Sinsinačio universiteto aerokosminės inžinerijos profesorius. 

„Robotai gali padaryti daug dalykų, bet jei norite, kad vienas atidarytų duris ir įeitų pro duris, tai didžiulis iššūkis“, – sakė Ma.

Komanda sugebėjo įveikti šią problemą trimačiais skaitmeniniais modeliavimais, ir tai yra didelis žingsnis į priekį robotams pagalbininkams. Šie robotai gali būti tokie, kurie siurbia ir dezinfekuoja biurų pastatus, oro uostus ir ligonines. Jie sudaro didelę 27 milijardų dolerių vertės robotikos pramonės dalį. 

Yufeng Sun yra tyrimo pagrindinis autorius ir UC inžinerijos ir taikomųjų mokslų koledžo doktorantas. 

Pasak Sun, kai kurie tyrėjai išsprendė šią problemą nuskenuodami visą kambarį, kad sukurtų 3D skaitmeninį modelį, leidžiantį robotui nustatyti durų vietą. Tačiau tai daug laiko reikalaujantis sprendimas, taikomas tik skenuojamam kambariui. 

Kuriant autonominį robotą, kuris pats atidarytų duris, kyla daug iššūkių. Pirma, jie yra skirtingų spalvų ir dydžių, taip pat turi skirtingas rankenas, kurios gali būti žemesnės arba aukštesnės. Robotai taip pat privalo žinoti, kokią jėgą naudoti norint atidaryti duris, kad įveiktų pasipriešinimą. Kadangi daugelis viešųjų durų užsidaro savaime, robotas gali prarasti sukibimą ir pradėti iš naujo.

Mašininio mokymosi naudojimas

Naudodami mašininį mokymąsi, UC studentai leido robotui „išmokyti“ atidaryti duris per bandymus ir klaidas. Tai reiškia, kad robotas taiso savo klaidas, o modeliavimas padeda pasiruošti tikrajai užduočiai.

„Robotui reikia pakankamai duomenų arba „patirties“, kad padėtų jį išmokyti“, – sakė Sun. „Tai didelis iššūkis kitoms robotų programoms, naudojančioms dirbtinio intelekto metodus realioms užduotims atlikti. 

Sun ir UC magistrantūros studentas Samas Kingas sėkmingai atliktą modeliavimo tyrimą dabar paverčia tikru robotu. 

„Iššūkis yra tai, kaip šią išmoktą valdymo politiką perkelti iš modeliavimo į realybę, dažnai vadinamą „Sim2Real“ problema“, – sakė Sun.

Kitas iššūkis yra tas, kad skaitmeniniai modeliai paprastai būna tik 60–70% sėkmingi pradinėse realaus pasaulio programose, todėl „Sun“ planuoja praleisti mažiausiai metus tobulindama naują autonominę robotikos sistemą.