Các nhà nghiên cứu tạo ra robot chân bốn có thể đi trên địa hình khó khăn

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich đã phát triển một cách tiếp cận mới cho phép robot chân bốn di chuyển nhanh trên địa hình phức tạp. Robot, được đặt tên là ANYmal, dựa trên học máy để kết hợp nhận thức trực quan của môi trường và cảm giác chạm.

Robot chân bốn đã có thể đi 120 mét thẳng đứng trong 31 phút, nhanh hơn 4 phút so với thời gian ước tính cho người đi bộ không có sai lầm.

Công nghệ hoàn toàn mới

Công nghệ cho phép ANYmal kết hợp nhận thức trực quan và cảm giác chạm là hoàn toàn mới.

Đội ngũ nghiên cứu được dẫn đầu bởi Marco Hutter, và nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Robotics.

“Robot đã học cách kết hợp nhận thức trực quan của môi trường với cảm giác chạm — cảm giác của nó — dựa trên tiếp xúc trực tiếp của chân. Điều này cho phép nó đối phó với địa hình khó khăn nhanh hơn, hiệu quả hơn và, trên hết, mạnh mẽ hơn,” Hutter nói.

Đội ngũ nghiên cứu cho biết rằng robot cuối cùng sẽ có thể được triển khai ở bất kỳ nơi nào quá nguy hiểm cho con người hoặc không thể cho các loại robot khác để điều khiển.

Con người và động vật cũng kết hợp nhận thức trực quan của môi trường với cảm giác chạm từ chân và tay, cho phép họ đối phó với địa hình khó khăn. Các robot chân bốn được phát triển trước đây chỉ có thể làm điều này ở mức độ hạn chế.

Takahiro Miki là một sinh viên tiến sĩ và là tác giả chính của nghiên cứu.

“Lý do là thông tin về môi trường xung quanh được ghi lại bởi cảm biến laser và máy ảnh thường không đầy đủ và mơ hồ,” Miki nói.

“Đó là lý do tại sao các robot như ANYmal phải có thể quyết định khi nào tin tưởng vào nhận thức trực quan của môi trường và di chuyển nhanh, và khi nào thì nên tiến hành thận trọng và với bước nhỏ,” Miki tiếp tục. “Và đó là thách thức lớn.”

Đào tạo mạng nơ-ron

Công nghệ mới bao gồm một bộ điều khiển dựa trên mạng nơ-ron, cho phép ANYmal kết hợp nhận thức trực quan và cảm giác chạm lần đầu tiên. Các nhà khoa học đầu tiên đã tiếp xúc với hệ thống với nhiều chướng ngại vật và nguồn lỗi trong một trại đào tạo ảo, cho phép mạng học cách vượt qua chướng ngại vật một cách tốt nhất. Nó cũng học cách khi nào tin tưởng vào dữ liệu môi trường và khi nào bỏ qua nó.

“Với đào tạo này, robot có thể掌握 địa hình tự nhiên khó khăn nhất mà không cần nhìn thấy trước,” Hutter nói.

Robot có thể thực hiện quá trình này ngay cả khi dữ liệu cảm biến về môi trường xung quanh là mơ hồ hoặc không rõ ràng, tại đó ANYmal dựa vào cảm giác chạm của nó. Điều này cho phép nó kết hợp tốc độ và hiệu quả của cảm nhận bên ngoài với sự an toàn của cảm giác chạm.