Autonomais robots atrod un atver durvis, uzlādējot sevi

Sinsinati universitātes inženierzinātņu studentu komanda būvē autonomu robotu, kas var atvērt pats savas durvis un atrast tuvāko elektrisko sienas kontaktligzdu, kas ļauj to uzlādēt bez cilvēka palīdzības.

Jaunais pētījums tika publicēts žurnālā IEEE piekļuve. 

Durvis – robota kriptonīts

Viens no lielākajiem šķēršļiem robotiem ir durvis. 

Ou Ma ir Sinsinati universitātes aviācijas un kosmosa inženierijas profesors. 

"Roboti var darīt daudzas lietas, bet, ja vēlaties, lai viens pats atvērtu durvis un izietu cauri durvīm, tas ir milzīgs izaicinājums," sacīja Ma.

Komanda spēja pārvarēt šo problēmu trīsdimensiju digitālās simulācijās, un tas ir liels solis uz priekšu palīgrobotiem. Šie roboti var ietvert tos, kas sūc un dezinficē biroju ēkas, lidostas un slimnīcas. Tie veido lielu daļu no 27 miljardu dolāru vērtās robotikas nozares. 

Yufeng Sun ir pētījuma vadošais autors un UC Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu koledžas doktorants. 

Saskaņā ar Sun teikto, daži pētnieki ir strādājuši par šo problēmu, skenējot visu telpu, lai izveidotu 3D digitālo modeli, kas ļauj robotam atrast durvis. Tomēr tas ir laikietilpīgs risinājums, kas attiecas tikai uz telpu, kas tiek skenēta. 

Ir daudz izaicinājumu, lai izstrādātu autonomu robotu, kas pats atvērtu durvis. Pirmkārt, tie ir dažādās krāsās un izmēros, un tiem ir dažādi rokturi, kas var būt zemāki vai augstāki. Robotiem ir arī jāzina, cik lielu spēku izmantot, lai atvērtu durvis, lai pārvarētu pretestību. Tā kā daudzas publiskās durvis pašas aizveras, robots var zaudēt saķeri un sākt no jauna.

Mašīnmācības izmantošana

Izmantojot mašīnmācīšanos, UC studenti ļāva robotam “mācīt” pašam atvērt durvis, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas. Tas nozīmē, ka robots izlabo savas kļūdas, un simulācijas palīdz tam sagatavoties faktiskajam uzdevumam.

"Robotam ir nepieciešams pietiekami daudz datu vai pieredzes, lai palīdzētu to apmācīt," sacīja Suns. "Tas ir liels izaicinājums citām robotu lietojumprogrammām, kas izmanto uz AI balstītas pieejas reālu uzdevumu veikšanai." 

Sun un UC maģistrantūras students Sems Kings tagad pārvērš veiksmīgo simulācijas pētījumu par īstu robotu. 

"Izaicinājums ir, kā pārnest šo apgūto kontroles politiku no simulācijas uz realitāti, ko bieži dēvē par "Sim2Real" problēmu," sacīja Suns.

Vēl viens izaicinājums ir tas, ka digitālās simulācijas parasti ir tikai 60% līdz 70% veiksmīgas sākotnējās reālās pasaules lietojumprogrammās, tāpēc Sun plāno pavadīt vismaz gadu, lai pilnveidotu jauno autonomo robotikas sistēmu.