Humanoidalny robot nie tylko chodzi i jeździ, ale także lata

Robot i dron zostały zintegrowane

System X1 to efekt trzech lat pracy nad połączeniem dwóch niezależnych maszyn w jedną. Mowa tu o kroczącym robocie, który kształtem przypomina człowieka oraz latającym dronie, który w razie potrzeby może się również poruszać na kółkach. Każde z tych urządzeń osobno posiada pewne wady i nie poradzi sobie dobrze w każdej sytuacji. Razem tworzą duet niemal idealny. Jak udało się je połączyć?

Latanie, chodzenie i jeżdżenie – robot X1 to potrafi

W ramach projektu wykorzystano humanoidalnego robota G1 firmy Unitree. Choć jego możliwości ruchowe robią wrażenie, jest to wciąż dość wolna i niestabilna maszyna. Schody, przeszkody wodne czy wąskie przejścia stanowią wyzwanie dla jego szybkiego poruszania się. Naukowcy wpadli więc na pomysł: wykorzystajmy G1 jako mobilne lądowisko dla drona.

G1 nosi na plecach drona M4. Urządzenie to jest o tyle ciekawe, że w razie potrzeby jego wirniki mogą obrócić się o 90 stopni i zamienić w koła. W ramach systemu następuje więc pełna integracja trzech typów ruchu: chodzenia, lotu i jazdy. Dlatego system X1 nazywany jest wielomodalnym.

Robot nauczył się samodzielnej nawigacji

Jak opisuje na swojej stronie Caltech, prace nad systemem trwała 3 lata. Zespół musiał zmodyfikować humanoidalnego G1, by nie tylko naśladował ruchy ludzi, ale samodzielnie nawigował w terenie. Kluczowe było nauczenie go chodzenia z dodatkowym obciążeniem na plecach. Osadzony tam dron zmieniał środek ciężkości robota.

Matematyczna nauka ruchu

To, co wyróżnia X1 na tle innych robotów, to sposób uczenia się ruchu. Większość robotów tego typu działa na zasadzie kopiowania: rejestrują ludzkie gesty i skalują je do swoich wymiarów. X1 jest inny. Zespół z Caltech stworzył modele matematyczne opisujące fizykę ruchu, a następnie połączył je z technikami uczenia maszynowego.Efekt?

Robot, który rozumie zasady chodzenia na poziomie fundamentalnym i potrafi adaptować się do nieznanych sytuacji. Nie potrzebuje wcześniej nagranych wzorców dla każdego możliwego scenariusza. A ponadto, gdy przyjdzie potrzeba, zmienia tryb ruchu i zamiast iść dalej, odpala drona umieszczonego na swoich plecach.

Pierwsze testy X1

Robotowi X1 wydano polecenie pokonania trasy, która składała się z odcinków wymagających różnych technik ich pokonania. Podczas demonstracji humanoidalny robot przeszedł przez budynek biblioteki uniwersyteckiej, wyszedł na zewnątrz i schylił się w pasie, by M4 mógł wystartować. Dron poleciał kawałek, wylądował i przekształcił się w pojazd kołowy, by efektywnie pokonać dystans po ziemi. Gdy napotkał staw, znów wzniósł się w powietrze i przeleciał nad przeszkodą. Działanie robota można zobaczyć na poniższym nagraniu:

Robot i dron – nauka wspólnego działania

Chociaż pokazane podczas testu działania wydają się trywialne, nauczenie ich X1 nie było proste. System przede wszystkim wciąż na bieżąco obliczał zasadność ruchów, zamiast opierać się na przeanalizowanych wcześniej nagraniach ludzi w ruchu. Za każdym krokiem robota stały skomplikowane matematyczne działania algorytmu.

Następnym krokiem w badaniach było głębsze zintegrowanie G1 z M4, tak żeby samodzielnie mogły dostosowywać się do otoczenia i reagować na zmiany warunków. Obydwa urządzenia muszą tworzyć zintegrowaną całość jeśli chodzi o planowanie ruchu. Tylko wtedy będą działać skutecznie.

Obecnie głównym pytaniem pozostaje jednak, jakie zastosowanie, poza militarno-porządkowym mogą mieć roboty latająco-kroczące w naszym codziennym życiu.

Więcej o testowaniu humanoidalnych robotów przeczytacie tu: Kontrowersje wokół testu robota. Był kopany i szarpany w imię nauki

Black Friday & Cyber Monday

Black Friday przez cały listopad! -20% na cały koszyk z kodem: BLACK20
Do zobaczenia!
Księgarnia Holistic News