Возможность удаленного управления роботами в режиме реального времени, также известная как телеуправление, может быть полезна для широкого спектра реальных приложений. В последние годы некоторые инженеры пытались разработать системы телеуправления, которые позволяли бы пользователям руководить действиями гуманоидных роботов, имеющих структуру тела, напоминающую человеческую, заставляя роботов точно имитировать движения всего тела.
Исследователи из Стэнфордского университета и Университета Саймона Фрейзера недавно представили TWIST (телеуправляемую систему имитации всего тела) — новую систему, которая позволяет человекоподобным роботам точно имитировать движения всего тела пользователей-людей в режиме реального времени , успешно выполняя различные реальные задачи.
Эта система, описанная в статье, размещенной на сервере препринтов arXiv, использует данные захвата движения (MoCap), а также подходы к обучению с подкреплением и имитационному обучению.
«Мы хотим, чтобы гуманоиды обладали таким же уровнем ловкости всего тела, как и люди.
Представьте себе грязную кухню», — сказал Яньцзе Цзе, первый автор статьи.
«Люди могут держать вещи двумя руками и использовать ноги для перемещения препятствий, например, корзины на полу; люди также могут открывать дверь, используя боковые стороны своего тела или локти.
Мы хотим, чтобы гуманоиды достигли того же, напрямую подражая людям».
Система TWIST, разработанная Зе, Карен Лю и их коллегами, использует данные, полученные с помощью устройств MoCap, технологий, которые точно отслеживают движения тела человека.
По сравнению со многими системами телеуправления, представленными в прошлом, TWIST использует суставы по всему телу гуманоидных роботов для точного воспроизведения человеческих движений, а также обеспечивает координацию движений различных конечностей.
«TWIST — это система, которая телеуправляет гуманоидными роботами, используя движения всего тела человека в реальном времени», — объяснил Зе.
«Мы точно фиксируем движения человека, а затем используем ИИ для сопоставления их с командами, которые могут выполнять гуманоиды.
Наша система имеет гораздо более высокую точность управления всем телом, чем предыдущие разработки, и позволяет использовать разнообразные движения и навыки, которые невозможно было реализовать раньше».
Зе и его коллеги оценили свою систему телеуправления в серии реальных экспериментов, используя гуманоидного робота G1, разработанного Unitree Robotics. Они обнаружили, что их система успешно обеспечивает телеуправление этим роботом и может также применяться к другим гуманоидным роботам, таким как робот T1, созданный Booster Robotics.
«Самым примечательным открытием является то, что данные о движении всего тела человека достаточно мощны, чтобы контролировать гуманоидов (включая их ноги, ступни, талию, колени, локти и т.
д.)», — сказал Зе.
«Наша система позволяет всем этим частям тела двигаться так же, как у людей, что позволяет роботам демонстрировать человеческую ловкость всего тела. Непосредственное применение — использовать людей для управления гуманоидами с целью сбора масштабных данных для обучения моделей роботизированных фундаментов».
В будущем система TWIST может быть улучшена еще больше, например, за счет снижения ее надежности на системах MoCap, которые не являются портативными и, таким образом, ограничивают ее применение.
В конечном итоге ее можно будет развернуть в реальных условиях, например, чтобы позволить роботам выполнять ручные задачи в опасных рабочих условиях или автоматизировать промышленные процессы , требующие высокого уровня точности.
«Мы хотим, чтобы гуманоидные роботы были по-настоящему разумными и способными выполнять реальные задачи», — добавил Зе.
«Нашим следующим шагом станет масштабирование сбора данных , а затем предоставление роботам возможности обучаться автономным навыкам».
Рубрика: Технологии и Наука. Читать весь текст на android-robot.com.