Tweebenige robot leert rennen, legt 5 kilometer af

Een tweebenige robot ontwikkeld aan de Oregon State University en geproduceerd door het OSU-spin-offbedrijf Agility Robotics is de eerste ooit die 5 kilometer heeft afgelegd. De robot, genaamd Cassie, legde de route af in iets meer dan 53 minuten.

Cassie werd ontwikkeld door de robotica-professor Jonathan Hurst en collega’s na een subsidie van 16 maanden en 1 miljoen dollar van de Advanced Research Projects Agency van het Amerikaanse ministerie van Defensie.

Ontwikkeling van Cassie

Cassie werd voor het eerst geïntroduceerd in 2017 en is sindsdien in ontwikkeling door studenten van de Oregon State University die worden gefinancierd door de National Science Foundation en die nieuwe machine learning-opties hebben onderzocht. Het is de eerste tweebenige robot die machine learning gebruikt om een rennende gang op buiten terrein te controleren en kan onafhankelijk opereren en met één batterijlading.

Hurst was mede-oprichter van Agility in 2017.

“De studenten van de Dynamic Robotics Laboratory in de OSU College of Engineering combineerden expertise uit biomechanica en bestaande robotbesturingsbenaderingen met nieuwe machine learning-tools”, zei Hurst. “Deze holistische aanpak zal dierlijke prestatieniveaus mogelijk maken. Het is ongelooflijk spannend.”

De mogelijkheden van de robot

Cassie’s knieën kunnen buigen en de robot heeft zichzelf leren rennen met behulp van een diepe versterkingsleeralgoritme. Een van de meest indrukwekkende ontwikkelingen is dat Cassie in staat was om het evenwicht te behouden bij het wisselen van posities of in beweging, waarmee het zijn vermogen tot dynamisch evenwicht aantoont. De robot leerde ook hoe hij oneindig subtiele aanpassingen kan maken om een rechtopstaande positie te behouden tijdens het bewegen.

Jeremy Dao is een Ph.D.-student in de Dynamics Robotics Laboratory.

“Cassie is een zeer efficiënte robot vanwege de manier waarop het is ontworpen en gebouwd, en we konden echt de limieten van de hardware bereiken en laten zien wat het kan doen”, zei Dao.

Yesh Godse, een undergraduate in het lab, was ook betrokken bij het werk.

“Diepe versterkingsleer is een krachtige methode in AI die vaardigheden zoals rennen, huppelen en lopen op en neer openslaat”, zei Godse.

Volgens Hurst zullen wandelrobots uiteindelijk net zo gewoon worden als een auto. Ze zullen ook een grote impact op de samenleving hebben, maar hun vooruitgang is vertraagd door een gebrek aan begrip in de wetenschap van de locomotie van benen. Nieuw onderzoek zoals dit zet de sector echter vooruit.

Praktische toepassingen

De eerste robot die ooit de dynamiek van het menselijke looppatroon kon reproduceren, was ATRIAS, die werd ontwikkeld in de Dynamic Robotics Laboratory. ATRIAS werd gevolgd door Cassie en Agility’s humanoïde robot genaamd Digit.

“In de niet al te verre toekomst zal iedereen robots zien en ermee interacteren op veel plaatsen in hun dagelijks leven, robots die naast ons werken en onze kwaliteit van leven verbeteren”, zei Hurst.

Hurst zegt ook dat deze tweebenige robots uiteindelijk de intelligentie en veiligheidsfuncties zullen hebben om individuen in hun eigen huis te helpen.

Cassie’s 53-minuten durende, 5 kilometer lange rennen volgden op twee valpartijen. De eerste was te wijten aan een oververhitte computer en de tweede doordat de robot een bocht moest maken met een te hoge snelheid.

Andere vooruitgang met Cassie omvat het vermogen om op en neer trappen te lopen.

Het artikel werd gepresenteerd op de Robotics: Science and Systems-conferentie die plaatsvond tussen 12 en 16 juli.