Bipedalny robot Cassie nauczył się biegać i przejechał 5 kilometrów

Bipedalny robot opracowany na Uniwersytecie Stanu Oregon i wyprodukowany przez firmę Agility Robotics, spin-off Uniwersytetu Stanu Oregon, jako pierwszy przeszedł trasę o długości 5 kilometrów. Robot nazwany Cassie pokonał trasę w czasie nieco ponad 53 minut.

Cassie został opracowany przez profesora robotyki Jonathana Hursta i jego współpracowników w ramach 16-miesięcznego grantu o wartości 1 miliona dolarów przyznanego przez Advanced Research Projects Agency Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych.

Rozwój Cassie

Po raz pierwszy przedstawiony w 2017 roku, Cassie jest w fazie rozwoju od czasu, gdy studenci Uniwersytetu Stanu Oregon, finansowani przez Narodową Fundację Nauki, zbadali nowe opcje uczenia maszynowego. Jest to pierwszy bipedalny robot, który wykorzystuje uczenie maszynowe do kontrolowania biegu na zewnątrz, i może działać bezprzewodowo i na jednej ładowaniu baterii.

Hurst jest współzałożycielem Agility od 2017 roku.

„Studenci Dynamicznego Laboratorium Robotyki w Kolegium Inżynierii Uniwersytetu Stanu Oregon połączyli swoją wiedzę z biomechaniki i istniejących podejść do kontroli robotów z nowymi narzędziami uczenia maszynowego”, powiedział Hurst. „Ten rodzaj holistycznego podejścia umożliwi osiągnięcie poziomu wydajności porównywalnego z tym, jaki mają zwierzęta. Jest to niezwykle ekscytujące.”

Możliwości robota

Kolana Cassie mogą się zginać, a robot nauczył się biegać dzięki algorytmowi wzmocnionego uczenia maszynowego. Jednym z najbardziej imponujących osiągnięć jest to, że Cassie był w stanie utrzymać równowagę podczas zmiany pozycji lub ruchu, demonstrując swoją zdolność do dynamicznego balansowania. Robot również nauczył się robić nieskończenie delikatne dostosowania, aby utrzymać pozycję pionową podczas ruchu.

Jeremy Dao jest studentem doktoranckim w Dynamicznym Laboratorium Robotyki.

„Cassie jest bardzo wydajnym robotem ze względu na to, jak został zaprojektowany i zbudowany, i byliśmy w stanie osiągnąć granice możliwości sprzętu i pokazać, co może zrobić”, powiedział Dao.

Yesh Godse, student pierwszego roku w laboratorium, również brał udział w pracy.

„Głębokie wzmocnione uczenie maszynowe jest potężną metodą w sztucznej inteligencji, która umożliwia nauczenie się umiejętności takich jak bieganie, skakanie i chodzenie po schodach”, powiedział Godse.

Według Hursta, roboty chodzące będą coraz bardziej powszechne, podobnie jak samochody. Będą również miały duży wpływ na społeczeństwo, ale ich rozwój został opóźniony z powodu braku zrozumienia nauki o lokomocji na nogach. Jednak nowe badania, takie jak to, przyspieszają rozwój tej dziedziny.

Zastosowania w świecie rzeczywistym

Pierwszym robotem, który odtworzył dynamikę chodu człowieka, był ATRIAS, opracowany w Dynamicznym Laboratorium Robotyki. ATRIAS został następnie połączony z Cassie i humanoidalnym robotem Agility o nazwie Digit.

„W niedalekiej przyszłości wszyscy zobaczą i będą wchodzić w interakcje z robotami w wielu miejscach swojego codziennego życia, robotami, które pracują obok nas i poprawiają naszą jakość życia”, powiedział Hurst.

Hurst dodaje również, że te bipedalne roboty będą w końcu miały inteligencję i możliwości bezpieczeństwa, aby pomóc ludziom we własnych domach.

53-minutowy bieg Cassie na 5 kilometrów został przerwany dwoma upadkami. Pierwszy był spowodowany przegrzaniem komputera, a drugi wynikał z faktu, że robot musiał wykonać skręt z zbyt wysoką prędkością.

Inne postępy w rozwoju Cassie obejmują możliwość chodzenia po schodach.

Praca praca została przedstawiona na konferencji Robotics: Science and Systems, która odbyła się w dniach 12-16 lipca.