Британские ученые обучили четвероного робота самостоятельно менять походку в незнакомой среде — переходить на шаг, рысь или прыжки подобно животным. С помощью технологий ИИ устройство отработало разные условия и модели поведения в виртуальной среде, а затем перенесло их в реальность. В будущем это позволит роботам эффективнее передвигаться в опасных для человека условиях и при поисково-спасательных работах. Исследование опубликовано в журнале Nature Machine Intelligence.
Современные роботы научились справляться с конкретными задачами, однако с трудом приспосабливаются к изменениям окружающей среды. Это ограничивает их применение в реальных условиях — на неровных или мягких покрытиях, в тесных пространствах и при работе с человеком.
Британские ученые решили улучшить работу устройств в незнакомой среде. Они вдохновились поведением четвероногих животных — собак, кошек и лошадей, — меняющих способ передвижения для экономии энергии, сохранения равновесия или защиты. Исследователи разработали систему искусственного интеллекта (ИИ), которая помогает четвероногому роботу Кларенсу адаптироваться к незнакомой местности так же, как это делают животные.
Чтобы добиться этого, ученые применили метод глубокого обучения с подкреплением. Робот тренировался в сотнях условий, выбирая наилучшую походку для местности.
«Все обучение проходит в режиме симуляции. Вы отрабатываете ситуации на компьютере, затем берете их и внедряете в робота, и он работает так же профессионально, как и во время обучения. Это похоже на "Матрицу", когда навыки Нео в боевых искусствах загружаются в его мозг, но он не проходит никакой физической подготовки в реальном мире», — рассказал Джозеф Хамфрис, соавтор исследования из Университета Лидса, Великобритания.
Весь процесс обучения робота занял всего 9 часов. Затем ученые протестировали Кларенса в реальных условиях. Он успешно передвигался по щепкам, камням, разросшимся корням и рыхлой древесине, выбирая походку в зависимости от ситуации — шаг, рысь или прыжки. Авторы специально сбивали робота щеткой, чтобы он споткнулся, и после этого он восстанавливал равновесие. Кроме того, все свои навыки Кларенс использует без помощи внешних датчиков — зрения, обоняния или слуха.
Инновационная технология позволит роботам самостоятельно принимать решения во время движения и запомнить их для будущих задач. В будущем это поможет людям использовать умные устройства в опасных условиях: при поисково-спасательных работах и выводе из эксплуатации ядерных установок. Роботы также позволят исследователям изучать поведение животных без экспериментов с живыми существами и инвазивных датчиков.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
