Инженеры обучили робота-гуманоида выполнять множество выразительных движений, от простых танцевальных до таких жестов, как махание руками, "дай пять" и объятия, сохраняя при этом устойчивую походку на различных участках местности.
Эта работа знаменует собой шаг к созданию роботов, которые выполняют более сложные движения, похожие на человеческие.
Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего обучили робота-гуманоида без особых усилий разучивать и выполнять разнообразные выразительные движения, включая простые танцевальные номера и жесты, такие как махание руками, "дай пять" и объятия, сохраняя при этом устойчивую походку на различных участках местности.
Повышенная выразительность и маневренность этого робота-гуманоида прокладывают путь к улучшению взаимодействия человека и робота в таких условиях, как заводские сборочные линии, больницы и дома, где роботы могут безопасно работать бок о бок с людьми или даже заменять их в опасных средах, таких как лаборатории или места стихийных бедствий.
"С помощью выразительных и более человекоподобных движений тела мы стремимся укрепить доверие и продемонстрировать потенциал роботов для гармоничного сосуществования с людьми", - сказал Сяолун Ван, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс.
"Мы работаем над тем, чтобы изменить общественное восприятие роботов как дружелюбных и сотрудничающих, а не устрашающих, как Терминатор".
Ван и его команда представят свою работу на конференции "Робототехника: наука и системы" 2024 года, которая пройдет с 15 по 19 июля в Делфте, Нидерланды.
Что делает этого робота-гуманоида таким выразительным, так это то, что он обучен разнообразным движениям человеческого тела, что позволяет ему обобщать новые движения и с легкостью имитировать их. Подобно быстро обучающемуся танцам, робот может быстро осваивать новые приемы и жесты.
Для обучения своего робота команда использовала обширную коллекцию данных захвата движения и танцевальных видеороликов. Их методика включала раздельную тренировку верхней и нижней частей тела.
Такой подход позволил верхней части тела робота воспроизводить различные эталонные движения, такие как танец и "дай пять", в то время как его ноги были сосредоточены на устойчивом движении шагом, чтобы сохранять равновесие и пересекать различные местности.
"Главная цель здесь - показать способность робота выполнять различные действия, пока он ходит с места на место, не падая", - сказал Ван.
Несмотря на раздельное обучение верхней и нижней частей тела, робот работает в соответствии с единой политикой, которая управляет всей его структурой.
Эта согласованная политика гарантирует, что робот сможет выполнять сложные движения верхней частью тела, устойчиво передвигаясь по таким поверхностям, как гравий, грязь, древесная стружка, трава и наклонные бетонные дорожки.
Моделирование сначала проводилось на виртуальном роботе-гуманоиде, а затем было перенесено на реального робота. Робот продемонстрировал способность выполнять как заученные, так и новые движения в реальных условиях.
В настоящее время движениями робота управляет человек-оператор с помощью игрового контроллера, который диктует его скорость, направление и конкретные движения.
Команда представляет будущую версию, оснащенную камерой, которая позволит роботу выполнять задачи и перемещаться по местности полностью автономно.
Сейчас команда сосредоточена на доработке конструкции робота для решения более сложных и детализированных задач.
"Расширяя возможности верхней части тела, мы можем расширить диапазон движений и жестов, которые может выполнять робот", - сказал Ван.
Название статьи: "Выразительное управление всем телом для гуманоидных роботов". В число соавторов входят Сюсин Ченг *, Яндонг Джи *, Цзюнмин Чен и Руихан Янг из Калифорнийского университета в Сан-Диего; и Ге Янг из Массачусетского технологического института.