Робособака с ИИ сама решает: ходить, бегать или прыгать — видео

В Корейском институте передовых технологий KAIST разработали искусственный интеллект для управления движением четвероногих роботов и испытали его на робособаке. Результаты экспериментов увидели свет на страницах Science Robotics.

На пересеченной местности четвероногие роботы вроде бы должны обладать преимуществом по сравнению с колесными. Однако в реальных природных условиях препятствия, будь то лестницы, ямы или бордюры, встречаются в самых разных формах и неожиданных местах, и простого умения ходить и быстро бегать здесь недостаточно — надо естественно переключаться между режимами движения.

Разработка корейских ученых — APT-RL (Action Pretrained Transformer-based Reinforcement Learning — обучение с подкреплением на основе предварительно обученного трансформера действий) — позволяет роботу сначала освоить целый набор моторных навыков — ходьбу, бег, прыжки — а затем свободно комбинировать и переключаться по мере необходимости.

Вместо того чтобы снимать движения реальных людей или животных, с помощью компьютерного моделирования за восемь минут нагенерировали 15,5 часов обучающих данных. По ним система обучилась базовым двигательным возможностям с учетом динамики робота (математической модели движения) и оптимизации траекторий (метода расчета эффективного пути движения).

Исследователи применили обучение с подкреплением, чтобы робот мог самостоятельно выбирать и переключать походки, подходящие для сложного трехмерного рельефа — лестниц, уступов и провалов. В выборе манеры передвижения роботу помогает оценка расстояния до объектов с помощью камеры глубины и лидара.

Технологию управления испытали на робособаке KAIST HOUND в условиях крытой полосы препятствий, а также на территории кампуса KAIST и на лесных тропах. Робот уверенно передвигался по городскому ландшафту с лестницами, газонами и уклонами, а также по нерегулярному природному рельефу с поваленными деревьями, торчащими корнями и дорожками, покрытыми опавшей листвой, переключая походку в реальном времени в зависимости от обстановки.

На пересеченной местности с препятствиями робот достиг пиковой мгновенной скорости 6 м/с (около 22 км/ч), доказав, что может сочетать быстрое движение и устойчивость в реальных внешних условиях. KAIST HOUND автономно выбирал и переключал походки — рысцой, прыжками, трусцой — в зависимости от ландшафта и заданной скорости движения.

В перспективе разработка будет усовершенствована для управления человекообразными роботами и манипуляторами.

Собак-роботов готовят к исследованию марсианских пещер

Китайский робот установил рекорд Гиннесса в беге на 100 метров — видео

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX