CMU به سگ روباتی راه رفتن با پرتو تعادل را آموزش داد

زمانی که چندی پیش در مورد روبات‌های انسان‌نما صحبت می‌کردیم، شخصی به من گفت که مشکل اصلی آنها در رابطه با فاکتور شکل این است که – از نقطه‌نظر تکاملی – ما به‌ویژه خوب ساخته نشده‌ایم. البته این بدان معنا نیست که بدن ما به خوبی به ما خدمت نکرده است.

آنها این ترفند را برای چند صد هزار سال انجام داده اند. بیشتر این است که اگر با یک طراح محصول با استعداد بنشینید و از او بخواهید چیزی را از ابتدا بسازد، نگرانی های خاصی احتمالاً آنها را به مسیری کاملاً متفاوت هدایت می کند.

تعادل در آن لیست است. باز هم، با در نظر گرفتن همه چیز، برای خودمان خوب عمل کرده‌ایم، اما اگر حفظ تعادل در فهرست اولویت‌های شما قرار داشت، ممکن است چیزی با چهار پا و مرکز ثقل پایین‌تر را انتخاب کنید.

این ربات سگ خارج از قفسه مکان بسیار خوبی برای شروع است. چهارپا در حرکت استاندارد خود بسیار پایدار است. همانطور که احتمالاً انتظار دارید، زمانی که مثلاً آن را روی یک تیر تعادل بچسبانید، به سرعت تغییر می کند. با این حال، اگر جزئی از آزمایشگاهی مانند مؤسسه رباتیک دانشگاه کارنگی ملون هستید، این همان چالشی است که شما برای آن زندگی می کنید.

استادیار زاخاری منچستر می گوید: «این آزمایش عظیم بود. “فکر نمی‌کنم کسی تا به حال با یک ربات راه رفتن پرتو تعادل را با موفقیت انجام داده باشد.”

در مورد اینکه چرا این یک چالش بزرگ است… برای شروع، این روبات ها برای انجام آن طراحی نشده اند. باز هم، اگر شما آن طراح قادر مطلق هستید، برای شروع، انعطاف‌پذیری و تعادل بیشتری به آن اضافه می‌کنید. راه حلی که تیم روی آن نشست، کوله پشتی بزرگی است که در عکس بالا می بینید. این یک محرک چرخ واکنش (RWA) است – چیزی که برای کمک به کنترل ارتفاع ماهواره ها استفاده می شود.

منچستر می افزاید: «شما اساساً یک چرخ طیار بزرگ با یک موتور متصل دارید. اگر فلایویل سنگین را به یک جهت بچرخانید، ماهواره را به سمت دیگری می چرخاند. حالا آن را بردارید و روی بدن یک ربات چهارپا قرار دهید.»

یادداشت های CMU:

منچستر گفت که تغییر چارچوب کنترل موجود برای محاسبه RWAها آسان است زیرا سخت افزار توزیع جرم ربات را تغییر نمی دهد و محدودیت های مشترک دم یا ستون فقرات را ندارد. بدون نیاز به در نظر گرفتن چنین محدودیت‌هایی، سخت‌افزار را می‌توان مانند یک ژیروستات (یک مدل ایده‌آل‌شده از یک فضاپیما) مدل‌سازی کرد و در یک الگوریتم کنترل پیش‌بینی مدل استاندارد ادغام کرد.

ممکن است بپرسید چرا کسی باید برای توسعه چنین چیزی وقت بگذارد؟ جدای از رضایت آشکار از تماشای یک ربات سگ که روی پرتو تعادل راه می رود، فوری ترین پاسخ جستجو و نجات است. این مدت‌ها یک برنامه کلیدی برای این نوع ربات‌ها بوده است – ماشین‌هایی را که معمولاً انسان‌ها را نمی‌فرستند. درک اینکه چرا تعادل در چنین سناریویی بسیار مهم است به اندازه کافی آسان است.