Двоногий робот Cassie навчився набивати м’яч

Двоногого робота Cassie навчили набивати м’яч, одночасно з цим підтримуючи баланс. В майбутньому подібний навик може допомогти при вирішенні прикладних задач, що вимагають виконання двох динамічних дій, розповіли інженери в інтерв’ю IEEE Spectrum.

Ходячі роботи, особливо використовують динамічні руху, мають переваги перед колісними, але їх конструкція і алгоритми управління набагато складніші. Це викликано тим, що такі роботи нестабільні і їм постійно доводиться підтримувати баланс, відстежуючи своє становище і ретельно розраховуючи майбутні рухи. Якщо розробники створюють робота з руками, що виконує з їх допомогою будь-які завдання, управління стає ще більш складним, тому що асинхронні рухи рук і ніг доводиться погоджувати, щоб робот не впав.

Інженери з Каліфорнійського університету в Берклі представили в 2017 році двоногого робота Cassie, а потім створили на його базі людиноподібного робота Digit, що відрізняється від Cassie наявністю тулуба і рук. Протягом двох років розробники постійно навчають роботів різним приватним нетривіальним навичкам, тому що в майбутньому ці напрацювання можна буде використовувати для створення універсального робота, якого можна застосовувати на практиці.

Останній навик, якому інженери навчили Cassie, полягає в підкиданні м’ячика над собою за допомогою невеликого майданчика у верхній частині корпусу. Після того, як інженер відпускає м’ячик над роботом, він починає рухати корпусом вгору-вниз, а також трохи нахиляти його в сторону, в залежності від траєкторії м’яча. Одночасно з цим робот підтримує стабільність на одному місці.

Поки робот має кілька обмежень під час набивання м’яча. По-перше, він відстежує становище майданчика і м’ячика за допомогою зовнішньої системи захоплення рухів. По-друге, алгоритм управління виходить з того, що робот встановлений нерухомо, а насправді він може трохи зрушуватися, через що поступово з’являється помилка в розрахунках, і робот втрачає м’яч.

Нещодавно розробники навчили Cassie їздити на гіророликах. Вони показали, що робот може зберігати баланс і повертати, навіть якщо він наїжджає на невеликі нерівності. Складність вирішеної інженерами завдання полягає в тому, що робот і гіроролики працюють незалежно один від одного і підтримують баланс автономно.