Cassie robot õpib hüppama, jooksma ja vahele jätma
Kui Charles Rosen, A.I. pioneeril, kes asutas SRI Internationali tehisintellekti keskuse, paluti välja mõelda sellele nimi. maailma esimene üldotstarbeline mobiilne robot, mõtles ta hetke ja ütles siis: „No see väriseb pagana, kui liigub. Nimetagem seda lihtsalt Shakeyks."
Sisu
- Tuleviku ennustamine
- Väiksem, odavam, parem
Selle idee mõned variatsioonid on läbinud suure osa kaasaegse robootika ajaloost. Me arvame sageli, et robotid on kohmakad masinad, millel on sama palju armu kui ateisti pühapäevane lõunasöök. Isegi ulmefilmid on korduvalt kujutanud ette, et robotid on kohmakad loomingud, mis kõnnivad aeglaste ja peatuvate sammudega.
Soovitatavad videod
See idee lihtsalt ei vasta enam tegelikkusele.
Hiljuti võttis Oregoni osariigi dünaamilise robootika labori teadlaste rühm ühe ülikooli Cassie robotid, paar kõndivat roboti jalga, mis meenutab jaanalinnu alajäsemeid, spordiväljakule, et proovida labori uusimaid kahejalgse kõnnaku algoritme. Kohale jõudes hüppas, kõndis, kalpsas ja galoppis robot, vahetades sujuvalt igat tüüpi liikumist, ilma et oleks pidanud kiirust aeglustama. See oli muljetavaldav demonstratsioon, mis räägib praeguste jalgadega robotite paindlikkusest – eriti kui tegemist on sügava õppepõhise koolitusega.
Seotud
- Robotid edenesid 2020. aastal hüppeliselt. Need olid tipphetked
- Jaapani teadlased kasutavad süvaõppe A.I. triivpuurobotite liikuma panemiseks
- Masinate tõus: siin on, kui palju roboteid ja A.I. edenes 2018. aastal
"Tavaliselt, kui inimesed rakendavad robootikas sügavat tugevdavat õpet, kasutavad nad premeerimisfunktsioone, mis taanduvad närvivõrgu premeerimisele võrdlustrajektoori täpse jäljendamise eest." Joona Siekmann, ütles üks projekti uurijatest Digital Trendsile. Selle võrdlustrajektoori kogumine võib alguses olla üsna keeruline ja kui teil on "jooksmine" võrdlustrajektoori põhjal pole väga selge, kas saate seda kasutada ka vahelejätmise või isegi kõndimise õppimiseks käitumine."
OSU töös lõi meeskond tasustamise paradigma, mis jättis võrdlustrajektooride idee täielikult välja. Selle asemel jagab see aja tükid "faasideks", karistades robotit selle eest, et ta on teatud faasis kindla jalaga maa peal, võimaldades samal ajal seda teha teistes punktides. Seejärel selgitab närvivõrk välja "kõik rasked asjad" – näiteks asendi, milles liigendid peaksid olema, kui palju pöördemomenti igasse liigendisse rakendada, kuidas püsida stabiilsena ja püsti – luua tasupõhine disainiparadigma, mis teeb sellistel robotitel nagu Cassie lihtsaks õppida peaaegu iga kahejalgset kõnnakut, mida leidub loodus.
Tuleviku ennustamine
See on kindlasti muljetavaldav saavutus. Kuid see tõstatab ka suurema küsimuse: kuidas said robotid nii väledaks? Kuigi Internetis pole endiselt videotest puudust näitab robotite kokkuvarisemist kui asjad lähevad valesti, pole kahtlustki, et nende üldine tee on selline, mis liigub muljetavaldavalt sujuva liikumise poole. Kunagi tekkis idee robotist, kes hüppab nagu poni või esitab a täiuslik sportlik rutiin oleks isegi filmi jaoks kaugeleulatuv olnud. 2020. aastal jõuavad sinna robotid.
Nende edusammude ennustamine pole aga lihtne. Puudub lihtne Moore’i seaduse tüüpi tähelepanek, mis muudaks lihtsaks kaardistada tee, mille robotid kohmakatest masinatest sujuvate operaatoriteni liiguvad.
Moore'i seadus viitab Inteli inseneri Gordon Moore'i 1965. aastal tehtud tähelepanekule, et iga ühe kuni kahe aasta järel kahekordistub integraallülitusse pigistatavate komponentide arv. Kuigi tuleb väita, et me võib nüüd jõuda piirini Moore'i seaduse järgi võis näiteks 1991. aasta teadlane reaalselt ümbriku tagaküljel välja selgitada, kus arvutivõimalused võivad arvutustes 2021. aastal olla. Robotite jaoks on asjad keerulisemad.
"Kuigi Moore'i seadus ennustas arvutusvõimsuse suundumust hämmastavalt hästi, ennustas Jalgrobotite trend on nagu kristallkuuli vaatamine,” ütles tehnoloogiajuht Christian Gehring ohvitser kl ANYbotics AG, Šveitsi ettevõte, mis toodab jalgadega roboteid, mida juba kasutatakse sellisteks ülesanneteks nagu autonoomne avamere energiaplatvormide kontrollimine, ütles Digital Trends. "Sisuliselt on jalgadega robotid väga integreeritud süsteemid, mis toetuvad paljudele erinevatele tehnoloogiatele, nagu energia salvestamine, andur, tegutsemine, andmetöötlus, võrgundus ja intelligentsus."
Just edusammud selles erinevate tehnoloogiate koostöötamises muudavad tänapäeva robotid nii võimsaks. See muudab nad ka tulevase arengu teekaardi prognoosimiseks raskeks. Selliste robotite ehitamiseks, mida robootikutele meeldiks, tuleb nende loomisel teha edusamme väikesed ja kerged patareid, tundlikkuse ja tajumise võimalused, mobiilside ja palju muud. Kõik need peavad töötama koos edusammudega sellistes valdkondades nagu süvaõppe A.I. luua masinad, mis jätavad igaveseks välja pildid kohmakatest ulmerobotidest, mida me üles kasvasime TV.
Väiksem, odavam, parem
Hea uudis on see, et see juhtub. Kuigi Moore'i seadus viib edusammudeni tarkvara poolel, on olulised riistvarakomponendid on muutub ka väiksemaks ja odavamaks. See pole nii kena kui Gordon Moore'i sõnastus, kuid see juhtub.
"Isegi meiega Atreuse teaduse demonstraator [robot] kuus või kaheksa aastat tagasi olid meie mootorite käitamiseks mõeldud võimsusvõimendid need kolmekilosed tellised; nad olid suured,” Jonathan Hurst, ettevõtte kaasasutaja Agility robootika, kes ehitas ülalmainitud Cassie roboti, rääkis Digital Trendsile. "Sellest ajast alates on meil need väikesed, pisikesed võimendid, millel on sama voolutugevus, sama pinge ja mis annavad meile väga hea kontrolli meie mootorite pöördemomendi üle. Ja nad on pisikesed – ainult tolli x kaks tolli x pool tolli kõrged või midagi taolist. Meil on Cassiel neid 10. See annab kokku. Teil on kolm kilo kaaluv telliskivi, mille mõõtmed on kuus tolli korda neli tolli korda neli tolli, versus paar untsi, mis on tolli korda kaks tolli. Sellel on suur erinevus selliste asjade puhul nagu jõuelektroonika.
UW ECE teaduskollokvium, 20. oktoober 2020: Jonathan Hurst, Oregoni osariigi ülikool
Hurst ütles, et ta usub, et jalgadega robotid on alles varajases staadiumis, et saada üldlevinud tehnoloogiad, mis mitte ainult ei saa liikuda loomulikul viisil nagu inimesed, vaid toimivad sujuvalt koos neid. Mõned neist väljakutsetest ulatuvad palju kaugemale armsatest (kuid äärmiselt muljetavaldavatest) demodest, nagu näiteks robotite ponide moodi kulgemine. Kuid nutikamate masinate ehitamine, mis suudavad juhtida erinevaid liikumisviise ja mida reaalses maailmas töötama usaldatakse, on kindlasti oluline samm.
See on samm (või sammud), et kõnnirobotid muutuvad kogu aeg paremaks ja paremaks.
Toimetajate soovitused
- Autopiloodiga eksoskeletid: pilk kantavate robootika lähitulevikku
- Hea StarCraftis? DARPA tahab teie ajulainetega sõjaväeroboteid treenida
- MIT-i uus robot suudab mängida kõigi lemmikplokkide virnastamismängu Jenga
- Veealune hüppav robot demonstreerib hämmastavaid loodusest inspireeritud hüppevõimeid
- Pehme robotkäsi annab teadlastele uue haarde süvamere elustikku
