Инженеры создают роботов, которые могут кооперативно перемещать крупные объекты

Инженеры в лаборатории Интеллектуальной робототехники и автономных систем Университета Цинциннати разработали искусственный интеллект (ИИ), чтобы обучить роботов совместно перемещать крупные объекты. Команда продемонстрировала способность роботов перемещать длинную палку вокруг препятствий и узкой двери в компьютерных симуляциях.

По словам Эндрю Барта, аспиранта Колледжа инженерии и прикладных наук Университета Цинциннати, задача перемещения таких объектов идеально подходит для роботов.

“Мы сделали задачу немного более сложной. Мы хотим выполнить задачу с минимальным количеством коммуникации между роботами”, – сказал Барт.

Барт является основным автором исследования, опубликованного в журнале Интеллектуальная сервисная робототехника. Соавторами исследования были профессор Ма, аспирант Университета Цинциннати Юфэн Сун и старший исследовательский сотрудник Линь Чжан.

Тестирование системы

В тестах ни один из роботов не направлял другого, и они не делились стратегией перед выполнением задачи. Роботы полагались на генетическую нечеткую логику, которая является типом ИИ, представляющим собой интеллектуальную систему управления, имитирующую человеческое рассуждение. Она делает это, заменяя простую бинарную классификацию на степени правильности и неправильности, и модифицирует индивидуальные решения, чтобы “учиться” из прошлых результатов.

“В конечном итоге мы хотим расширить это до 10 или более роботов, работающих совместно над проектом”, – сказал Барт. “Если вы хотите построить гигантский хабитат в космосе, скажем, вам понадобится много роботов, работающих вместе. Но если вы полагаетесь на сеть коммуникации и она выходит из строя, то весь ваш проект закончен.”

По словам Барта, независимые роботы означают, что потеря одного робота не приведет к сбою задачи, поскольку другие могут компенсировать.

Задача, поставленная перед роботами, заключалась в том, чтобы нести виртуальный диван вокруг двух препятствий и через узкую дверь, и они выполнили ее 95% времени в симуляциях. Рабочие партнеры-роботы также продемонстрировали 93% успеха в новом сценарии, где были два незнакомых объекта и целевая дверь в другом месте. Роботы продемонстрировали почти равную точность и не требовали повторной тренировки. Более того, они продемонстрировали то же самое, когда были изменены различные факторы, такие как размер объекта.

“Если вы можете обучить роботов работать полуавтономно с минимальным количеством информации, то вы сделали свою систему более устойчивой к сбоям и сделали ее более простой для сотрудничества больших групп”, – сказал Барт.

“Наша долгосрочная цель – чтобы несколько роботов могли сотрудничать, чтобы выполнить сложные задачи – такие как перемещение мебели”, – сказал Ма.

Создание новых возможностей

По словам Ма, совместные роботы могут создать большие новые возможности в различных областях, и новые функции безопасности могут улучшить безопасность роботов.

“Есть множество применений. Любое место, где есть работы, выполняемые несколькими людьми, вы можете иметь несколько роботов, выполняющих их”, – сказал Ма. “В настоящее время большинство роботов работают в одиночку. Но в будущем нам понадобятся несколько роботов, работающих вместе, как люди делают сейчас.”

Команда разрабатывает систему управления, которая масштабируема, что позволяет нескольким роботам выполнить задачу.

“И вам не нужно переобучать их, если вдруг их осталось четыре или шесть”, – сказал он. “Если один или два робота выйдут из строя, остальные могут продолжать работать. Это ключевой момент.”