Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Hi-Tech Mail

Роборука обретает человеческую ловкость: дело в тренировках

Группа китайских исследователей разработала инновационный метод обучения роботизированной руки навыкам, предполагающим человеческую ловкость. Основная идея заключалась в том, чтобы соединить визуальную информацию (видимое положение руки и объекта) с тактильной (касание поверхности). Это позволяет роботу отслеживать объект даже тогда, когда его пальцы закрывают камеру. Исследование опубликовано в престижном научном журнале Science Robotics. В основе эксперимента — недорогие аппаратные средства: обычная веб-камера и базовые сенсоры, реагирующие на контакт. Такой комплект оказался достаточным для того, чтобы искусственный интеллект мог анализировать сценарии и учиться на собственном опыте. На первом этапе система была обучена на большом наборе видео, где люди выполняли разные бытовые действия руками, а затем прошла фазу практики в виртуальной симуляции. Испытания включали восемь разных задач, в том числе поворот крышки бутылки, перемещение рычага и более сложные действия: заточка карандаш

Группа китайских исследователей разработала инновационный метод обучения роботизированной руки навыкам, предполагающим человеческую ловкость. Основная идея заключалась в том, чтобы соединить визуальную информацию (видимое положение руки и объекта) с тактильной (касание поверхности). Это позволяет роботу отслеживать объект даже тогда, когда его пальцы закрывают камеру.

Исследование опубликовано в престижном научном журнале Science Robotics.

В основе эксперимента — недорогие аппаратные средства: обычная веб-камера и базовые сенсоры, реагирующие на контакт. Такой комплект оказался достаточным для того, чтобы искусственный интеллект мог анализировать сценарии и учиться на собственном опыте. На первом этапе система была обучена на большом наборе видео, где люди выполняли разные бытовые действия руками, а затем прошла фазу практики в виртуальной симуляции.

   Характерные неисправности, наблюдаемые как при моделировании, так и в реальных экспериментах. (А) Крышки от маленьких бутылок трудно поворачивать из-за недостаточного крутящего момента (слева) и неестественного поведения: для открывания крышки от бутылок используется ноготь большого пальца (справа). (B) Пальцы застревают в узком пазу ручки крана. (C) Ограниченный диапазон подъема запястья или защемление пальцев приводит к неудачному перемещению рычага. (D) При переориентации столешницы случайно отодвигаются предметы. (E) Предметы выскальзывают из рук во время переориентации. Автор: Ци Йе
Характерные неисправности, наблюдаемые как при моделировании, так и в реальных экспериментах. (А) Крышки от маленьких бутылок трудно поворачивать из-за недостаточного крутящего момента (слева) и неестественного поведения: для открывания крышки от бутылок используется ноготь большого пальца (справа). (B) Пальцы застревают в узком пазу ручки крана. (C) Ограниченный диапазон подъема запястья или защемление пальцев приводит к неудачному перемещению рычага. (D) При переориентации столешницы случайно отодвигаются предметы. (E) Предметы выскальзывают из рук во время переориентации. Автор: Ци Йе

Эффективность и устойчивость к новым условиям

Испытания включали восемь разных задач, в том числе поворот крышки бутылки, перемещение рычага и более сложные действия: заточка карандашей и отвинчивание винта. Робот успешно выполнял уже знакомые задачи в 85 % случаев, а с новыми он справился с высокой частотой успеха. Даже измененные условия освещения и замена сенсоров не нарушили работоспособность системы.

Ученые отметили, что предварительное обучение на основании демонстраций человеком повышает эффективность обучения робота, уменьшает разрыв между виртуальной тренировкой и реальной работой, а также обеспечивает лучшую экстраполяцию навыков на новые объекты и задачи.

О дрессировке четвероногих роботов мы рассказали здесь.