У двуногих роботов есть недостаток — им хватит легкого толчка, чтобы упасть на землю. И последствия такого падения — долгий и затратный ремонт, ведь эти машины наполнены камерами, датчиками и сложной электроникой.
Disney учит двуногого робота грациозно падать с помощью искусственного интеллекта
Двуногие роботы по сей день — технологическое чудо. Однако у машины, ходящей на двух ногах, есть и обратная сторона — такой робот регулярно теряет равновесие. Достаточно легкого толчка, чтобы многокилограммовая конструкция с грохотом упала на землю. Исследователи Disney придумали искусственный интеллект, который научил робота грациозно падать.
William Tung/WikiCommons
Инженеры давно пытаются решить эту проблему. У них даже есть несколько способов:
- Некоторые системы при падении просто блокируют все приводы. Робот в таком случае падает всем своим жестким корпусом, и удар получается максимально сильным.
- Другие системы, наоборот, полностью отключают управление. Машина становится похожей на тряпичную куклу и начинает хаотично кувыркаться в воздухе. Однако в таком случае робот может удариться о землю самой хрупкой своей частью.
- Существуют методы, где робота заранее, вручную программируют на определенную последовательность действий при падении. Но и у такого подхода есть минус: он работает только в идеальных условиях.
Исследователи из Disney Research в Цюрихе предложили свой вариант. Они задались вопросом, можно ли научить робота падать не просто безопасно, но еще и грациозно. Исследование было опубликовано в arXiv.
Они использовали вариант искусственного интеллекта, при котором программа учится методом проб и ошибок. Ее не пишут вручную, а создают ей виртуальную среду, где она может экспериментировать миллионы раз. Проще говоря, ученые сделали в компьютере точную копию тысячи роботов. А после множество раз сталкивали их, толкали, заставляли падать с самых разных позиций и скоростей.
За каждый виртуальный контакт с землей робот получал условные баллы. Чем мягче и контролируемее было падение, тем больше очков он зарабатывал. Конкретно исследователи поощряли две вещи:
- минимизация удара при контакте с землей;
- приземление в одну из красивых, заранее подготовленных поз.
Получая постоянно обратную связь, искусственный интеллект начал понимать, какие именно движения конечностями и корпусом приводят к лучшему результату.
После того, как виртуальные роботы стали постоянно падать виртуозно, полученный набор правил и стратегий ученые загрузили в реальную двуногую машину. Команда выбрала десять самых изящных поз и начала тесты: робота толкали, ставили подножку.
После множества падений он не получил никаких заметных повреждений и оставался полностью исправным. Робот каждый раз выполнял мягкое и грациозное падение.