นักวิจัยสร้างหุ่นยนต์ขา四ขาที่สามารถปีนภูเขาได้

ทีมนักวิจัยจาก ETH Zurich ได้พัฒนาวิธีการใหม่ที่ช่วยให้หุ่นยนต์ขา四ขาเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วบนพื้นที่ที่ซับซ้อน หุ่นยนต์ที่ชื่อ ANYmal นี้ขึ้นอยู่กับการเรียนรู้ของเครื่องจักรเพื่อรวมการรับรู้ทางภาพของสิ่งแวดล้อมและความรู้สึกสัมผัส

หุ่นยนต์ขา四ขานี้สามารถปีนขึ้นไปได้ 120 เมตรใน 31 นาที ซึ่งเร็วกว่าเวลาที่มนุษย์ปีนขึ้นไปโดยไม่พลาดขั้นตอน

เทคโนโลยีใหม่

เทคโนโลยีที่ช่วยให้ ANYmal รวมการรับรู้ทางภาพและความรู้สึกสัมผัสนี้เป็นเทคโนโลยีใหม่

ทีมนี้นำโดย Marco Hutter และการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science Robotics.

“หุ่นยนต์ได้เรียนรู้ที่จะรวมการรับรู้ทางภาพของสิ่งแวดล้อมกับความรู้สึกสัมผัส — ความรู้สึกสัมผัส — ตามการเข้าสัมผัสโดยตรงของขา ซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์สามารถปีนภูเขาที่ยากลำบากได้เร็วขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และเหนือสิ่งอื่นใด มีความแข็งแกร่งมากขึ้น ” Hutter กล่าว

ทีมนี้กล่าวว่าหุ่นยนต์จะสามารถถูกนำไปใช้ในที่ที่อันตรายเกินไปสำหรับมนุษย์หรือที่หุ่นยนต์ชนิดอื่นไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

มนุษย์และสัตว์ยังรวมการรับรู้ทางภาพของสิ่งแวดล้อมกับความรู้สึกสัมผัสจากขาและมือ ซึ่งช่วยให้พวกมันจัดการกับพื้นที่ที่ยากลำบากได้ หุ่นยนต์ขา四ขาที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้สามารถทำได้เพียงบางส่วนเท่านั้น

Takahiro Miki เป็นนักศึกษาระดับ博士และเป็นผู้เขียนหลักของการศึกษานี้

“สาเหตุเป็นเพราะข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมโดยรอบที่บันทึกโดยเซ็นเซอร์เลเซอร์และกล้องมักจะไม่สมบูรณ์และคลุมเครือ ” Miki กล่าว

“ดังนั้น หุ่นยนต์อย่าง ANYmal จึงต้องสามารถตัดสินใจเองว่าจะเชื่อใจการรับรู้ทางภาพของสิ่งแวดล้อมและเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว หรือเมื่อใดที่ควรดำเนินอย่างระมัดระวังและก้าวเล็กๆ ” Miki กล่าวต่อ ” และนั่นเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ ”

การฝึกอบรมเครือข่ายประสาทเทียม

เทคโนโลยีใหม่นี้รวมถึงตัวควบคุมที่อาศัยเครือข่ายประสาทเทียม ซึ่งช่วยให้ ANYmal รวมการรับรู้ทางภาพและความรู้สึกสัมผัสได้เป็นครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์ให้ระบบนี้สัมผัสกับอุปสรรคและแหล่งผิดพลาดมากมายในค่ายฝึกอบรมเสมือนจริง ซึ่งช่วยให้เครือข่ายเรียนรู้ที่จะเอาชนะอุปสรรคได้ดีที่สุด นอกจากนี้ยังเรียนรู้ว่าจะพึ่งพาข้อมูลสิ่งแวดล้อมเมื่อใดและเมื่อใดที่ควรเพิกเฉย

“ด้วยการฝึกอบรมนี้ หุ่นยนต์สามารถผ่านภูเขาที่ยากลำบากที่สุดได้โดยไม่เคยเห็นมาก่อน ” Hutter กล่าว

หุ่นยนต์สามารถดำเนินการนี้ได้แม้เมื่อข้อมูลเซ็นเซอร์เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมโดยรอบไม่ชัดเจนหรือคลุมเครือ ในกรณีนั้น ANYmal พึ่งพาความรู้สึกสัมผัส ซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์รวมความเร็วและประสิทธิภาพของการรับรู้ทางภาพกับความปลอดภัยของการรับรู้ทางสัมผัส