Роботов научили рассчитывать свои силы

Исследователи из Университета Джона Хопкинса и Национального университета Сингапура (NUS) недавно разработали метод, который позволяет роботам определять, смогут ли они поднять тяжелый предмет с неизвестными свойствами.

«Для выполнения такой сложной задачи роботу необходимо сначала определить физические параметры объекта, а затем вычислить безопасную траекторию движения», — пояснил соавтор исследования Юаньфэн Хан.

Гуманоидные роботы обладают большим числом степеней свободы, а масса объектов может быть очень вариабельной даже при сходных размерах. Поэтому бортовому компьютеру требуется просчитывать множество вариантов.

Если объект окажется слишком тяжелый, или его центр масс находится на противоположной стороне от точки захвата, робот не сможет его поднять. Более того, он может получить повреждения или перевернуться.

Методика, разработанная под руководством зав. кафедрой машиностроения NUS профессора Чирикджяна, позволяет быстро сократить число обсчитываемых вариантов.

Для этого робот выполняет краткое взаимодействие с объектом (например, с коробкой) и прилагает дозированное усилие, чтобы получить представление о её инерционных параметрах.

После непродолжительного контакта робот генерирует перечень возможных траекторий и отбрасывает заведомо опасные — те, которые выходят за физические ограничения его цифровой модели.

Если после отсева остаются приемлемые решения, робот выбирает наименее энергозатратное из них и реализует его.

Метод экономит время и вычислительные ресурсы, так как избавляет роботов от необходимости просчитывать движения всего тела перед каждой попыткой подъема, сразу отбрасывая заведомо безуспешные.

Исследователи оценили новый подход в серии тестов с использованием NAO — гуманоидного робота от SoftBank Robotics. В этих испытаниях он быстро определял объекты, которые ему не по силам поднять и эффективно перемещал остальные.

Источник: TechXplore