Четвероногий робот научился преодолевать препятствия
Четвероногий робот ANYmal, разработанный исследователями из ETH Zürich в Швейцарии, способен преодолевать препятствия, выполняя элементы паркура. В ходе успешных испытаний робот перепрыгивал через пропасти, взбирался на барьеры и при необходимости пригибался под ними, чтобы пройти под препятствием. Это стало возможным благодаря уникальному подходу швейцарской команды, сочетающему машинное обучение и контроль на основе моделей.
Сложности паркура для роботов
Паркур — довольно сложный навык для роботов с точки зрения инженерии. Он требует от машины способности выполнять динамические маневры на пределе своих возможностей, контролировать движения корпуса и конечностей, а также точно оценивать окружающую среду, адаптируясь к быстрым изменениям и выбирая наилучший путь для обхода препятствий. Для этого робот должен обладать обширным набором навыков и способностью мгновенно выбирать наиболее подходящий из них.
Подход швейцарских исследователей
Швейцарская команда изобрела уникальный подход, объединяющий машинное обучение и управление на основе моделей для создания универсального робота, способного преодолевать любые препятствия. Этот метод включает в себя три взаимосвязанных модуля: восприятие, передвижение и навигация. Модуль восприятия обрабатывает данные от бортовых камер и дальномеров, чтобы оценить окружающую обстановку. Модуль передвижения содержит каталог движений, предназначенных для преодоления различных типов местности. Навигация помогает модулю движения выбирать правильные навыки для преодоления препятствий.
Машинное обучение в действии
Машинное обучение используется для обучения робота преодолению препятствий и новым навыкам через метод проб и ошибок. Например, преодолевать преграды и взбираться на возвышенности. А также для выбора наилучших маневров на основе анализа данных, полученных от камер и нейронных сетей. Управление на основе модели применяется для обучения ANYmal распознаванию пространства между препятствиями, что позволяет роботу уверенно преодолевать их.
В результате робот научился выполнять прыжки на расстояние до одного метра с одного предмета на другой, а также спускаться и подниматься по ящикам высотой до одного метра. Эти достижения являются значительным шагом вперед в области робототехники и открывают новые возможности для будущих исследований в этой области.