Robô Bipedal Aprende a Correr, Percorre 5 Quilômetros

Um robô bipedal desenvolvido na Universidade Estadual do Oregon e produzido pela empresa spinout Agility Robotics se tornou o primeiro a percorrer 5 quilômetros. Nomeado Cassie, o robô percorreu a rota em pouco mais de 53 minutos.

Cassie foi desenvolvido pelo professor de robótica Jonathan Hurst e colegas após uma subvenção de 16 meses no valor de 1 milhão de dólares da Advanced Research Projects Agency do Departamento de Defesa dos EUA.

Desenvolvimento de Cassie

Primeiramente introduzido em 2017, Cassie está em desenvolvimento desde que os estudantes da OSU, financiados pela National Science Foundation, exploraram novas opções de aprendizado de máquina. É o primeiro robô bipedal a utilizar aprendizado de máquina para controlar uma corrida em terreno ao ar livre, e pode operar sem fio e com uma única carga de bateria.

Hurst co-fundou a Agility em 2017.

“Os estudantes do Dynamic Robotics Laboratory na Faculdade de Engenharia da OSU combinaram expertise em biomecânica e abordagens de controle de robô existentes com novas ferramentas de aprendizado de máquina”, disse Hurst. “Esse tipo de abordagem holística permitirá níveis de desempenho semelhantes aos dos animais. É incrivelmente emocionante.”

As Habilidades do Robô

As pernas de Cassie podem se dobrar, e o robô ensinou a si mesmo a correr por meio de um algoritmo de reforço profundo. Um dos desenvolvimentos mais impressionantes é que Cassie foi capaz de manter o equilíbrio ao mudar de posição ou estar em movimento, demonstrando sua capacidade de equilíbrio dinâmico. O robô também aprendeu a fazer ajustes infinitamente sutis para que possa manter uma posição ereta enquanto se move.

Jeremy Dao é um estudante de doutorado no Dynamic Robotics Laboratory.

“Cassie é um robô muito eficiente devido à forma como foi projetado e construído, e fomos realmente capazes de atingir os limites do hardware e mostrar o que ele pode fazer”, disse Dao.

Yesh Godse, um estudante de graduação no laboratório, também esteve envolvido no trabalho.

“O aprendizado de reforço profundo é um método poderoso na IA que abre caminho para habilidades como correr, pular e subir e descer escadas”, disse Godse.

De acordo com Hurst, os robôs que caminham eventualmente se tornarão muito mais comuns, semelhantes a um automóvel. Eles também terão um grande impacto na sociedade, mas seu avanço foi atrasado por uma falta de compreensão na ciência da locomoção com pernas. No entanto, novas pesquisas como essa impulsionam o campo para frente.

Usos no Mundo Real

O primeiro robô a reproduzir a dinâmica da marcha humana foi o ATRIAS, desenvolvido no Dynamic Robotics Laboratory. O ATRIAS foi seguido por Cassie e pelo robô humanoid da Agility chamado Digit.

“No futuro não muito distante, todos verão e interagirão com robôs em muitos lugares de suas vidas diárias, robôs que trabalham ao nosso lado e melhoram a qualidade de vida”, disse Hurst.

Hurst também afirma que esses robôs bipedais eventualmente terão a inteligência e as capacidades de segurança para ajudar indivíduos em suas próprias casas.

A corrida de 53 minutos e 5 quilômetros de Cassie seguiu dois tombos. O primeiro foi devido a um computador superaquecido, e o segundo foi porque o robô teve que executar uma curva a uma velocidade muito alta.

Outros avanços com Cassie incluem a capacidade de subir e descer escadas.

O artigo foi apresentado na conferência Robotics: Science and Systems, que ocorreu entre 12 e 16 de julho.