Algorithms Huwasha Roboti Ili Kuepuka Vikwazo na Kukimbia Porini

Timu ya watafiti katika Chuo Kikuu cha California - San Diego imeunda mfumo mpya wa algoriti unaoruhusu roboti za miguu minne kutembea na kukimbia porini. Roboti hizo zinaweza kuabiri ardhi yenye changamoto na changamano huku zikiepuka vizuizi tuli na vinavyosonga. 

Timu ilifanya majaribio ambapo roboti iliongozwa na mfumo kujiendesha kwa uhuru na haraka katika maeneo yenye mchanga, changarawe, nyasi, na vilima vya uchafu vilivyofunikwa na matawi na majani yaliyoanguka. Wakati huo huo, inaweza kuepuka kugonga nguzo, miti, vichaka, mawe, madawati, na watu. Roboti hiyo pia ilionyesha uwezo wa kuvinjari nafasi ya ofisi yenye shughuli nyingi bila kugongana na vizuizi mbalimbali. 

Kujenga Roboti zenye Miguu yenye Ufanisi

Mfumo huo mpya unamaanisha kuwa watafiti wako karibu zaidi kuliko hapo awali kujenga roboti bora kwa ajili ya misheni ya utafutaji na uokoaji, au roboti za kukusanya taarifa katika nafasi ambazo ni ngumu kufikiwa au hatari kwa wanadamu. 

Kazi hiyo imepangwa kuwasilishwa huko Mkutano wa Kimataifa wa 2022 wa Roboti na Mifumo Akili (IROS) kutoka Oktoba 23 hadi 27 huko Kyoto, Japan. 

Mfumo huu huipa roboti uwezo mwingi zaidi kutokana na mchanganyiko wake wa uwezo wa kuona wa roboti na utambuzi wa kumiliki, ambayo ni njia nyingine ya kutambua ambayo inahusisha hisia ya roboti ya mwendo, mwelekeo, kasi, eneo na mguso. 

Mbinu nyingi za sasa za kufunza roboti zenye miguu kutembea na kusogeza hutumia ama uwezo wa kuona au kuona. Walakini, zote mbili hazitumiwi kwa wakati mmoja. 

Kuchanganya Proprioception na Maono ya Kompyuta

Xiaolong Wang ni profesa wa uhandisi wa umeme na kompyuta katika Shule ya Uhandisi ya UC San Diego Jacobs. 

"Katika hali moja, ni kama kumfundisha roboti kipofu kutembea kwa kugusa tu na kuhisi ardhi. Na kwa upande mwingine, roboti hupanga harakati zake za mguu kulingana na kuona peke yake. Sio kujifunza vitu viwili kwa wakati mmoja," Wang alisema. "Katika kazi yetu, tunachanganya umiliki na maono ya kompyuta ili kuwezesha roboti yenye miguu kuzunguka kwa ufanisi na vizuri - huku tukiepuka vizuizi - katika mazingira anuwai ya changamoto, sio tu yaliyofafanuliwa vizuri."

Mfumo uliotengenezwa na timu hiyo unategemea seti maalum ya algoriti ili kuunganisha data kutoka kwa picha za wakati halisi, ambazo zilichukuliwa na kamera ya kina kwenye kichwa cha roboti, na data kutoka kwa vihisi kwenye miguu ya roboti.

Walakini, Wang alisema kuwa hii ilikuwa kazi ngumu. 

 "Tatizo ni kwamba wakati wa operesheni ya ulimwengu halisi, wakati mwingine kuna kuchelewa kidogo katika kupokea picha kutoka kwa kamera kwa hivyo data kutoka kwa njia mbili tofauti za kuhisi hazifiki kila wakati kwa wakati mmoja," alielezea. 

Timu ilishughulikia changamoto hii kwa kuiga kutolingana kwa kubahatisha seti mbili za ingizo. Watafiti hurejelea mbinu hii kama ucheleweshaji wa namna nyingi wa kubahatisha, na kisha wakatumia pembejeo zilizotumika na zisizo na mpangilio kutoa mafunzo kwa sera ya uimarishaji wa mafunzo. Mbinu hiyo iliwezesha roboti kufanya maamuzi haraka ilipokuwa inaelekeza, na pia kutarajia mabadiliko katika mazingira yake. Uwezo huu uliruhusu roboti kusonga na kudhibiti vizuizi haraka kwenye aina tofauti za ardhi, yote bila usaidizi kutoka kwa opereta wa kibinadamu. 

Timu sasa itatafuta kufanya roboti zenye miguu kuwa na uwezo mwingi zaidi ili ziweze kufanya kazi kwenye maeneo magumu zaidi. 

"Kwa sasa, tunaweza kutoa mafunzo kwa roboti kufanya miondoko rahisi kama vile kutembea, kukimbia na kuepuka vikwazo," Wang alisema. "Malengo yetu yanayofuata ni kuwezesha roboti kutembea juu na chini ngazi, kutembea juu ya mawe, kubadilisha mwelekeo na kuruka vizuizi."