Cassie-robotti oppii hyppäämään, juoksemaan ja hyppäämään
Kun Charles Rosen, A.I. pioneeria, joka perusti SRI Internationalin tekoälykeskuksen, pyydettiin keksimään nimi maailman ensimmäinen yleiskäyttöinen mobiilirobotti, hän ajatteli hetken ja sanoi sitten: "No, se tärisee ihan helvetisti kun se liikkuu. Kutsutaan sitä vain Shakeyksi."
Sisällys
- Tulevaisuuden ennustaminen
- Pienempi, halvempi, parempi
Jotkut tämän idean muunnelmat ovat levinneet suureen osaan modernin robotiikan historiaa. Usein oletetaan, että robotit ovat kömpelöitä koneita, joissa on yhtä paljon armoa kuin ateistin sunnuntailounas. Jopa tieteiselokuvissa on toistuvasti kuviteltu robotit epämiellyttäviksi luomuksiksi, jotka kävelevät hitain, pysähtynein askelin.
Suositellut videot
Se ajatus ei yksinkertaisesti enää vastaa todellisuutta.
Oregonin osavaltion Dynamic Robotics Laboratoryn tutkijaryhmä otti äskettäin yhden yliopiston Cassie robotit, strutsin alaraajoja muistuttava kävelyrobotin jalkapari urheilukentälle kokeilemaan laboratorion uusimpia "kaksijalkaisen kävelyn" algoritmeja. Siellä robotti hyppäsi, käveli, laukaisi ja laukkaa vaihtaen saumattomasti kunkin liikkeen välillä ilman, että hänen piti hidastaa vauhtiaan. Se oli vaikuttava esittely, joka kertoo nykyisten jalkarobottien ketteryydestä – varsinkin kun siihen liittyy syvällistä oppimiseen perustuvaa koulutusta.
Liittyvät
- Robotit kehittyivät harppauksin vuonna 2020. Nämä olivat kohokohdat
- Japanilaiset tutkijat käyttävät syväoppimisen A.I. saada ajopuurobotit liikkeelle
- Rise of the Machines: Tässä on kuinka paljon robotteja ja A.I. edistynyt vuonna 2018
"Yleensä, kun ihmiset soveltavat syvää vahvistusoppimista robotiikkaan, he käyttävät palkitsemistoimintoja, jotka tiivistyvät hermoverkon palkitsemiseen referenssiradan läheisestä matkimisesta." Jonah Siekmann, yksi projektin tutkijoista kertoi Digital Trendsille. "Tämän vertailuradan kerääminen voi olla aika vaikeaa, ja kun olet "juoksussa" vertailukaari, ei ole kovin selvää, voitko käyttää sitä myös "ohittavan" käyttäytymisen tai jopa "kävelemisen" oppimiseen käyttäytyminen."
OSU-työssä tiimi loi palkitsemisparadigman, joka hylkäsi referenssireittien idean kokonaan. Sen sijaan se jakaa aikapalat "vaiheisiin", rankaisemalla robottia siitä, että se on tietyn jalkansa maassa tietyn vaiheen aikana, mutta sallii sen tehdä niin muissa kohdissa. Sen jälkeen hermoverkko selvittää "kaikki kovat asiat" - kuten asennon nivelten tulisi olla, kuinka paljon vääntömomenttia kuhunkin niveleen tulee käyttää, kuinka pysyä vakaana ja pystyssä – luoda palkkioihin perustuva suunnitteluparadigma, jonka avulla Cassien kaltaisten robottien on helppo oppia melkein mikä tahansa kaksijalkainen kävely. luonto.
Tulevaisuuden ennustaminen
Se on varmasti vaikuttava suoritus. Mutta se herättää myös suuremman kysymyksen: kuinka ihmeessä robotit tulivat niin ketteriksi? Vaikka verkossa ei ole vielä pulaa videoista näyttää robottien romahtamassa kun asiat menevät pieleen, ei ole epäilystäkään siitä, että heidän kulkemansa yleinen polku on matkalla kohti vaikuttavan sujuvaa liikkumista. Kerran ajatus robotista, joka laukkaa kuin poni tai esiintyy a kuvankaunis urheilurutiini olisi ollut kaukaa haettu jopa elokuvaksi. Vuonna 2020 robotit ovat tulossa sinne.
Näiden edistysten ennustaminen ei kuitenkaan ole helppoa. Ei ole olemassa yksinkertaista Mooren lain kaltaista havaintoa, jonka avulla on helppo kartoittaa robottien polku kömpelöistä koneista tasaisiin käyttäjiin.
Mooren laki viittaa Intelin insinöörin Gordon Mooren vuonna 1965 tekemään havaintoon, jonka mukaan integroituun piiriin puristettavissa olevien komponenttien määrä kaksinkertaistuu yhden tai kahden vuoden välein. Vaikka on väitettävä, että me saattaa nyt saavuttaa rajansa Mooren lain mukaan tutkija esimerkiksi vuonna 1991 saattoi realistisesti selvittää kirjekuoren takana, missä tietokoneiden ominaisuudet voisivat olla laskelmien mukaan vuonna 2021. Asiat ovat monimutkaisempia robottien kannalta.
"Vaikka Mooren laki ennusti laskentatehon kehitystä hämmästyttävän hyvin, Jalkaisten robottien trendi on kuin kristallipalloon katsomista”, Christian Gehring, teknologiajohtaja upseeri klo ANYbotics AG, sveitsiläinen yritys, joka valmistaa jalkarobotteja, joita jo käytetään mm tarkastaa itsenäisesti offshore-energialaitoksia, kertoi Digital Trendsille. "Pohjimmiltaan jalkarobotit ovat erittäin integroituja järjestelmiä, jotka perustuvat moniin erilaisiin teknologioihin, kuten energian varastointiin, tunnistustoimintoihin, toimimiseen, tietojenkäsittelyyn, verkkoon ja älykkyyteen."
Yhdessä työskentelevien eri tekniikoiden yhdistelmä tekee tämän päivän roboteista niin tehokkaita. Se tekee niistä myös vaikeita ennustaa tulevan kehityksen tiekartan osalta. Jotta voidaan rakentaa sellaisia robotteja, joita robotikot haluaisivat, niiden luomisessa on edistyttävä pienet ja kevyet akut, tunnistus- ja havaintoominaisuudet, matkapuhelinviestintä ja paljon muuta. Kaikkien näiden on toimittava yhdessä edistysten kanssa sellaisilla aloilla kuin dee-Learning A.I. luomaan erilaisia koneita, jotka karkottavat ikuisesti kuvat kömpelöistä tieteisboteista, joita katsellemme kasvoimme TV.
Pienempi, halvempi, parempi
Hyvä uutinen on, että se tapahtuu. Vaikka Mooren laki johtaa edistykseen ohjelmistopuolella, olennaiset laitteistokomponentit ovat pienemmäksi ja halvemmaksikin. Se ei ole niin siisti kuin Gordon Mooren muotoilu, mutta se tapahtuu.
"Jopa meidän kanssamme Atreus-tieteen demonstraattori [robotti] kuuden tai kahdeksan vuoden takaa, moottoreidemme tehovahvistimet olivat nämä kolmen kilon tiilet; ne olivat suuria", Jonathan Hurst, yksi perustajista Agilityrobotiikka, joka rakensi edellä mainitun Cassie-robotin, kertoi Digital Trendsille. ”Sittemmin meillä on ollut näitä pieniä, pieniä vahvistimia, joissa on sama määrä virtaa, sama jännite ja jotka antavat meille erittäin hyvän hallinnan moottoreidemme vääntömomentista. Ja ne ovat pieniä – vain tuuma x kaksi tuumaa x puoli tuumaa korkeita tai jotain sellaista. Meillä on niitä 10 Cassiessa. Se lisää. Sinulla on kolmen kilon tiili, joka on kuusi tuumaa x neljä tuumaa x neljä tuumaa verrattuna ehkä pariin unssiin, joka on tuuma x kaksi tuumaa. Sillä on suuri ero esimerkiksi tehoelektroniikassa."
UW ECE Research Collokvium, 20. lokakuuta 2020: Jonathan Hurst, Oregon State University
Hurst sanoi uskovansa, että jalkarobotit ovat vielä alkuvaiheessa tiensä yleistymiselle teknologiat, jotka eivät voi vain liikkua naturalistisella tavalla ihmisten tavoin, vaan toimivat saumattomasti rinnakkain niitä. Jotkut näistä haasteista menevät paljon pidemmälle kuin söpöt (mutta erittäin vaikuttavat) demot, kuten robottien saattaminen laukkaamaan kuin ponit. Mutta älykkäämpien koneiden rakentaminen, jotka hallitsevat erilaisia liikkeitä ja joihin voidaan luottaa toimimaan todellisessa maailmassa, on varmasti tärkeä askel.
Se on askel (tai askeleet), että kävelyrobotit paranevat koko ajan.
Toimittajien suositukset
- Autopilotilla varustetut eksoskeletonit: Kurkistus puettavan robotiikan lähitulevaisuuteen
- Oletko hyvä StarCraftissa? DARPA haluaa kouluttaa armeijarobotteja aivoaaltoineen
- MIT: n uusi robotti voi pelata kaikkien suosikkilohkojen pinoamispeliä Jengaa
- Vedenalainen hyppyrobotti esittelee upeita luonnon inspiroimia hyppykykyjä
- Pehmeä robottikäsi antaa tutkijoille uuden otteen syvänmeren elämästä
