Швейцарские учёные превратили роботизированную кисть в ползающего робота
Кисть из ETH Zurich обучили в симуляции и испытали на нажатии клавиш без зрения
Исследователи ETH Zurich заставили роботизированную кисть Wuji передвигаться по поверхности на собственных пальцах. Она сама меняет направление и встаёт после падений.
Wuji превратили в компактного мобильного робота в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. Ни отдельная ходовая платформа, ни роботизированная рука ему не требуются. Пальцы служат опорой корпусу, толкают его вперёд, а при необходимости работают с предметами.
В физических испытаниях устройство обходилось без внешнего питания и внешних вычислителей: всё нужное для работы встроено в него самого.
Помимо ползания, кисть справлялась с задачами, где важна точность пальцев. Она по очереди нажимала клавиши клавиатуры, не пользуясь зрением. В другом опыте подталкивала предмет к заданным точкам, ориентируясь по картинке с камеры сверху.
Движениям робота обучали методом обучения с подкреплением: система получает оценки за успешное выполнение задачи и так осваивает нужные действия. Тренировка шла в компьютерной симуляции, настроенной по замерам реального устройства. Алгоритм при этом учитывал, что пальцы отличаются по длине и характеристикам.
Авторы работы отмечают: их схема оценки действий дала в симуляции более высокую скорость движения, чем настройки, которые изначально создавали для четвероногих роботов.
В итоге одна и та же конструкция умеет и перемещаться по поверхности, и взаимодействовать с окружающими предметами.
Между прочим. Среду в обучении с подкреплением обычно описывают как марковский процесс принятия решений. В отличие от классических методов динамического программирования, такие алгоритмы не требуют знания точной математической модели и рассчитаны на большие задачи, где точные методы неосуществимы. Впервые обучение с обратной связью такого рода предложил и изучил в 1961 году советский математик Михаил Цетлин.