Преимущество четвероногих роботов перед колесными заключается в их проходимости и умении балансировать даже при внешних раздражителях. Например, несколько лет назад инженеры Boston Dynamics частенько выкладывали видео, на которых они бьют свои разработки ногами, проверяя их способность устоять, или отправляют их ходить по тонкому льду, демонстрируя адаптацию к поверхностям с различным уровнем скольжения.
Интересно Китайцы показали прототип домашнего человекоподобного робота: на что он способен
Как роботы ходят
Классический подход к созданию алгоритмов управления ходячими роботами – это создание контроллера, основанного на модели движений робота. Например, часто применяется метод управления на основе прогнозирующих моделей (MPC) или линейно-квадратичный регулятор (LQR). Но такой подход требует большого объема ручных корректировок и точного описания динамики робота и окружающего мира.
В последние годы все чаще как в четвероногих работах, так и в других устройствах, применяют алгоритмы машинного обучения, что позволяет работу самостоятельно изучить оптимальные движения, причем самый перспективный подход – обучение в виртуальной среде с последующим переносом навыков реальной машине.
Новый алгоритм научил роботов молниеносно реагировать на смену окружения
Инженеры под руководством Джитендра Малика из Калифорнийского университета в Беркли и Facebook AI Research создали полностью обученный алгоритм управления четвероногим роботом, что позволяет ему на ходу адаптироваться к изменениям условий, не используя визуальные датчики.
В каждый момент времени робот анализирует свое текущее состояние и предыдущее действие, и на основе всех этих данных рассчитывает свой следующий шаг, вот только происходит это моментально, что позволяет роботу реагировать на изменения за доли секунды.
Как робот преодолевает тяжелые препятствия благодаря ИИ-алгоритму: смотрите видео
Так работает основной алгоритм. Но кроме него разработчики также создали адаптационный модуль. Его задача состоит в том, чтобы понять свойства окружающей среды. Для этого он анализирует состояние робота и его действия за последние 0,5 секунды.
Не пропустите Хорватская компания создала робота для радиационной и химической разведки
Полевые испытания
Во время испытаний робот ни разу не упал, двигаясь по песку, грязи, горным тропам и высокой траве. Также он успешно работал в 80% случаев, двигаясь по территории, покрытой камнями и по неровному поролону, и в 70% при спуске вниз по горной тропе.