Двуногий робот пробежал пять километров менее чем за час

Робот пробежал пять километров за 53 минуты. Кэсси не имеет зрения, но имеет две ноги, колени могут сгибаться, и алгоритм машинного обучения, который помогает ей держать равновесие. Полное видео без монтажа подвига Кэсси доступно на YouTube-канале разработчиков. Физика двуногих роботов является одной из наиболее изученных в робототехнике — они уже давно разрабатываются в лабораториях, а инженеры любят их за простоту в разработке, так заставить двигаться две ноги легче чем четыре или больше. Впрочем, чтобы быть полезными в реальном мире, двуногие и человекоподобные роботы должны уметь подниматься и спускаться по лестнице, вообще твердо стоять на ногах и быть безопасными для окружающих. Но достижения устойчивости на двуногих платформах уже не является простой задачей. Четвероногие работы здесь выигрывают, ведь имеют по крайней мере две дополнительные точки опоры могут стоять на месте без особых усилий. Поэтому таким работам, как Кэсси, остается полагаться только на динамическую стабильность.

Кэсси — это разработка Agility Robotics 2017 года, является прекрасным примером стабильного двуногого робота. Ее походка немного похожа на страусиную, но это не случайно — так она имеет возможность поглощать удары при ходьбе и твердо держаться на ногах. Она имеет три степени свободы в бедрах, гибкие, мощные лодыжки и колена, выворачиваются в одну сторону. Кэсси является продолжением работа ATRIAS, разработанного в университете штата Орегон. Ученые хотят наделить Кэсси руками и сенсорами, чтобы та могла самостоятельно вставать после падения и руководствоваться через виртуальную реальность. Она достаточно прочная, чтобы не нуждаться в ремнях безопасности на случай падения и вообще, по словам разработчиков, подходит к «суровой жизни экспериментального работа» — ее можно отправлять за покупками, работать в доставке и в исследовательских институтах.

Со времени своего существования двуногие работы неплохо выдерживают неожиданные изменения рельефа, однако подавляющее большинство подходов требует точного зрения, или хранения работа в тщательно контролируемых лабораторных условиях с заботливо подобранными препятствиями. За пределами смоделированных инженерами ситуаций, экстероцептивные сенсоры, как-то камеры, могут быть ненадежными, потому что страдают от изменений условий освещения. Кроме того, чтобы интегрировать современную систему компьютерного зрения дополнительно к высокоскоростным контроллеров работа, необходимо иметь большие вычислительные возможности, которые в мобильных автономных роботов достаточно ограничены. По словам ученых, в идеале робот должен иметь возможность пересекать как можно больше различных препятствий полагаясь в основном на проприоцептивные ощущения — информацию о своем движении и положение в среде. А зрение должно стать вспомогательной опцией, чтобы помогать работам планировать свои дальнейшие действия.

Поэтому разработчики, в том числе и Кэсси, используют подходы, основанные на обучении с подкреплением. Алгоритмы могут создавать разнообразную политику управления, изучая проприоцептивные рефлексы и стратегии, помогает работам справляться с неожиданными препятствиями, как-то бордюры, обрывы или просто пересеченная местность. И Кэсси со своими алгоритмами достаточно легко справляется с различными задачами и в предыдущих экспериментах научилась стоять на шатких поверхностях, подбрасывать мячик и даже ездить на гиророликах.

Свои пять километров робот по кругу стадиона прошел за 53 минуты и три секунды, хотя в это время входит около шести минут перерыва после падений. Упала Кэсси всего дважды и, по словам инженеров, ее сопровождали вдоль всего маршрута, это произошло из-за перегрева компьютера и не слишком высокой скорости.

Перевод материала nauka.ua