Vaata kuidas Zürichi inseneride neljajalgne robot mööda redelit ronib

Foto: Kuvatõmmis - Robotic Systems Lab / ETH Zürich

ETH Zürichi robootikasüsteemide labori (Robotics Systems Lab) insenerid on modifitseerinud ANYboticsi neljajalgse roboti ANYMal-i, et see suudaks kiiresti ja tõhusalt ronida mööda tavalise redeli astmeid.

Paljude aastate jooksul on roboteid kasutavad tootmisettevõtted täheldanud, et kuigi robotid on inimtööjõu asendamisel teinud suuri edusamme, on üks ala, kus nad siiani alla jäävad – lihtsatel redelitel ronimine. Seetõttu on mitmed ettevõtted püüdnud luua roboteid, mis suudaksid redelil ronida, keskendudes peamiselt kahejalalistele humanoidrobotitele.

Sellised robotid on aga üldiselt väga aeglased ja ebakindlad ning pärismaailmas mitte eriti kasutatavad. ETH Zürichi projektis modifitseeris uurimisrühm standardset neljajalgset töötavat robotit ANYMal, andes sellele võime kiiresti ja osavalt ronida mööda tavalisi redelipulki.

Teadlased märkisid, et enamiku robotite «käed» või «käpad» ei sobi redelitel ronimiseks. Inimesed moodustavad redelit pidi üles ronides oma käest justkui konksu ja haaravad igast pulgast järjest ülespoole ronides. Sellest inspireerituna alustas uurimisrühm kohandatud käpa kujundamisest, millel oli haakuva konksu võimekus – see võimaldas käpal tugevasti haarata. Järgnevalt kasutati masinõpet, et õpetada robotile, kuidas neid konksulaadseid käppasid redelil ronimiseks kasutada.

Õppeprotsessi kiirendamiseks kasutasid teadlased simulatsiooni, milles rakendati privilegeeritud õpetaja–õpilase lähenemisviisi. Selle raames sai õpetaja juurdepääsu videotele simuleeritud robotitest, kes ronisid erinevates keskkondades redelitel ning kellel esines erinevaid probleeme, nagu näiteks kõikuv redel või vahele jäänud aste. Selline treening võimaldas omandada vastupidavaid ronimisoskusi. Seejärel õpetati mitmeid õpilasroboteid, lastes neil jäljendada õpetajat.

Kui testrobot oli põhjalikult välja õpetatud, lasti see pärismaailma keskkonda, kus sel paluti ronida erinevat tüüpi redelitele. Uurijad leidsid, et robot oli edukas ligikaudu 90% juhtudest. Samuti ületas modifitseeritud robot oluliselt sama tüüpi robotit, millel ei olnud konkskäppasid.

Uurimisrühm plaanib jätkata oma tööd robotite redelironimise tehnoloogia kallal, lootes lisada täiendavaid funktsioone, näiteks võime liikuda redelitel ka struktureerimata keskkondades ilma liikumist jälgiva seadmeteta.

Allikas: TechXplore