Роборуку научили выполнять действия через восприятие себя
Американские инженеры научили роборуку самостоятельно выполнять задания с помощью предварительного изучения возможностей собственного тела. Для этого роборука сначала исследовала пространство, поочередно выполняя тысячу разных движений и регистрируя конечную точку каждого из них, а затем использовала эти данные при выполнении двух заданий: написания приветствия и переноса мячиков. Описание исследования опубликовано в Science Robotics.
Люди обладают хорошей способностью к пониманию собственного тела. При отсутствии особых неврологических нарушений мы умеем планировать свои действия, необходимые для ходьбы или того, чтобы поднять предмет, а также можем себе представить, что будет, если мы слишком быстро вплотную подойдем к стене.
Восприятие своего тела помогает нам совершать и планировать действия, но роботизированным системам такая способность недоступна: обычно они обучаются что-либо делать через многочисленные повторения заранее запрограммированных действий. Это очень эффективно для ограниченного количество действий, но может не сработать при расширении потенциала системы. Именно поэтому для обучения роботов часто используются алгоритмы обучения без учителя, позволяющие им учиться выполнять действия без заранее размеченных данных — то есть почти самостоятельно.
В новой работе Роберт Квятковски (Robert Kwiatkowski) и Ход Липсон (Hod Lipson) из Колумбийского университета решили обучить роборуку выполнять действия самостоятельно, сперва научив ее воспринимать границы и возможности собственной конструкции. Для этого они заставили роборуку поочередно выполнять тысячу разных движений в разных направлениях, регистрируя получившееся действие в абсолютных координатах местоположения манипулятора. После этого данные обо всех траекториях использовали для того, чтобы с помощью методов глубокого обучения научить робота двум действиям: поднятию и перемещению шариков и написанию текста. Зная окружающее себя пространство, роборука смогла научиться предсказывать дальнейшее местоположение манипулятора для эффективного выполнения задания.
Интересно, что эффективность полученного алгоритма обучения не зависит от морфологии робота: после того, как на движущуюся часть роборуки поместили специальный ограничитель, робот смог заметить изменения собственного тела и заново научился определять свое положение, после чего, уже с помощью новых данных, смог продолжить выполнение задания.
Другой способ подобного «человеческого» обучения роборуки в конце 2017 года представили ученые из Калифорнийского университета в Беркли. Они научили робота правильно передвигать предметы через активное взаимодействие с ними: примерно так же объекты окружающего мира исследуют маленькие дети.
Елизавета Ивтушок
И научились раскладывать вещи по коробкам
Компания Tesla показала обновленных роботов Tesla Bot, известных также как Optimus. В опубликованном видео роботы ходят в помещениях и на улице, составляют карту окружения и перемещают небольшие предметы. Также на видео показана возможность обучения робота новым действиям путем копирования движений человека. За последнее десятилетие в разработке человекоподобных роботов произошел существенный прогресс. На место неуклюжих устройств, которые еще недавно испытывали проблемы с поддержанием равновесия при ходьбе, приходят роботы, способные бегать, танцевать и даже выполнять акробатические трюки, как популярный робот Atlas от компании Boston Dynamics. Одновременно с этим все большее число компаний присоединяется к разработке человекоподобных роботов. В 2021 году генеральный директор компании Tesla Илон Маск анонсировал разработку человекоподобного робота Tesla Bot. В сентябре 2022 года в рамках мероприятия AI Day состоялась презентация двух первых прототипов. Один из них мог стоять, поддерживая равновесие, самостоятельно передвигаться по сцене на ногах и двигать руками. Участники презентации показали несколько видео, демонстрирующих передвижение робота в помещениях офиса компании и взаимодействие Tesla Bot с предметами с помощью человекоподобных рук с пятью пальцами. Второй робот демонстрировал новый дизайн корпуса, но при этом не мог самостоятельно передвигаться. Также сообщались некоторые технические характеристики прототипа. Емкость его батареи составляет 2,3 киловатт-часа, а в качестве компьютера используются те же компьютеры, что и в автомобильных автопилотах компании. Кроме того, для навигации в пространстве робот будет использовать доработанные алгоритмы автомобильного автопилота. https://www.youtube.com/watch?v=XiQkeWOFwmk 16 мая 2023 года на ежегодной встрече акционеров компании Tesla Илон Маск представил видео, демонстрирующее некоторые возможности текущей версии робота. В нем можно увидеть, как роботы Tesla Bot медленно шагают по офису и в гараже с электрическими пикапами Tesla Cybertruck, а также выполняют некоторые простые действия, например, перекладывают предметы из одного контейнера в другой. Дизайн верхней части их корпуса соответствует версии, представленной осенью 2022 года. В одной из сцен показана работа манипуляторов, имитирующих строение человеческой кисти с подвижными пальцами. Ими робот может осторожно обхватывать, поднимать и перемещать предметы. Обучать робота таким движениям можно с помощью системы, отслеживающей движения человека. По оценке главы Tesla, в будущем спрос на роботов подобных Optimus может достигнуть от 10 до 20 миллионов штук. Ранее мы рассказывали о создаваемом компанией Agility Robotics человекоподобном роботе Digit. В последней версии у него наконец появилась голова с большими светодиодными глазами, а также подвижные манипуляторы на концах рук, с помощью которых он может лучше обхватывать переносимые им контейнеры.