Otonom Robot Kapıları Açabilir ve Kendini Şarj Edebilir

Cincinnati Üniversitesi’ndeki mühendislik öğrencileri, kapılarını açabilen ve kendisine en yakın elektrik prizini bulabilen otonom bir robot geliştiriyorlar.

Yeni çalışma, IEEE Access dergisinde yayımlandı.

Kapılar – Bir Robotun Kriptoniti

Robotlar için en büyük engellerden biri kapılar.

Ou Ma, Cincinnati Üniversitesi’nde havacılık ve uzay mühendisliği profesörü.

“Robotlar birçok şey yapabilir, ancak bir kapı açmak ve kapıdan geçmek istiyorsanız, bu büyük bir zorluk,” dedi Ma.

Ekibin bu sorunu üç boyutlu dijital simülasyonlarda aşmayı başardığı ve bu helper robotlar için büyük bir adım olduğu belirtildi. Bu robotlar, ofis binaları, havaalanları ve hastanelerde vakum ve dezenfekte işlemleri yapan robotları içerebilir. Bunlar, 27 milyar dolarlık robotik endüstrisinin büyük bir bölümünü oluşturuyor.

Yufeng Sun, çalışmanın baş yazarı ve UC Mühendislik ve Uygulamalı Bilim Koleji doktorası öğrencisi.

Sun’a göre, bazı araştırmacılar bu sorunu, bir odayı taramak ve 3D dijital model oluşturmak yoluyla çözmeye çalıştı. Ancak bu, zaman alan bir çözümdür ve yalnızca taranan odaya uygulanabilir.

Kendisi kapı açabilen otonom bir robot geliştirmek birçok zorluğu içerir. İlk olarak, kapılar farklı renklerde ve boyutlarda olabilir ve farklı kulplara sahip olabilir. Robotlar ayrıca kapıları açmak için ne kadar kuvvet kullanmaları gerektiğini bilmelidir. Çok sayıda kamu kapısı self-closing olduğu için, bir robot tutuşunu kaybedebilir ve yeniden başlamalıdır.

https://www.youtube.com/watch?v=O_FV47hIRus

Makine Öğrenimi Kullanma

Makine öğrenimi kullanarak, UC öğrencileri robota kapı açmayı öğretti. Bu, robota deneme yanılma yoluyla kapı açmayı öğretmeyi içerir ve simülasyonlar robota gerçek görev için hazırlık sağlar.

“Robota yeterli veri veya ‘deneyimler’ sağlamak必要,” dedi Sun. “Bu, AI tabanlı yaklaşımlarla gerçek dünya görevlerini gerçekleştiren diğer robotik uygulamalar için büyük bir zorluk.”

Sun ve UC yüksek lisans öğrencisi Sam King, başarılı simülasyon çalışmasını gerçek bir robota dönüştürüyor.

“Bu öğrenilen kontrol politikasını simülasyondan gerçekliğe aktarmak zor,” dedi Sun. “Bu, thường olarak ‘Sim2Real’ problemi olarak adlandırılır.”

Diğer bir zorluk, dijital simülasyonların genellikle ilk gerçek dünya uygulamalarında yalnızca %60-%70 başarılı olması ve Sun’un yeni otonom robotik sistemini mükemmelleştirmek için en az bir yıl sürecek.