Исследователи обучили ANYmal с помощью обучения с подкреплением, сначала выпустив его в виртуальную среду.
Робот-собака ANYmal.
Швейцарская высшая техническая школа Цюриха
ANYmal от ETH Zurich — это четырехногий робот, созданный для автономной работы в самых сложных условиях в мире. Теперь его научили бросать предметы, как людей.
Его усовершенствованные, податливые и точно контролируемые приводы позволяют ему двигаться динамично, преодолевать крутые или неровные участки и сохранять устойчивость в сложных условиях.
Оснащенный встроенными лазерными датчиками и камерами, ANYmal постоянно сканирует окружающую среду, создавая подробные трехмерные карты и точно локализуя себя на них.
Такая ситуационная осведомленность позволяет роботу автономно планировать оптимальные пути навигации и тщательно выбирать безопасные точки опоры во время передвижения, что делает его идеальным для таких задач, как промышленный осмотр, ликвидация последствий стихийных бедствий и разведка территорий, куда доступ человека затруднен или опасен.
Команда оснащает роботов рукой для выполнения универсальных задач
В отличие от большинства роботов, разработанных для выполнения повторяющихся задач в аккуратных заводских условиях, ANYmal был создан для преодоления непредсказуемости неровной местности и движущихся объектов. Разработанный Лабораторией робототехнических систем ETH Zurich под руководством Фабиана Йенелтена, ANYmal был оснащен гладкой специальной рукой, установленной на его спине.
Благодаря простому, но эффективному захвату, рука превращает четвероногое существо в универсального оператора, способного хватать и бросать предметы на ходу. Дженелтен говорит, что целью было увидеть, насколько далеко они могут продвинуть возможности шагающего робота, и его волнение понятно.
Исследователи обучили ANYmal с помощью обучения с подкреплением, сначала выпустив его в виртуальную среду. В этой цифровой песочнице робот мог практиковать миллионы бросков, не беспокоясь о том, что он сломает предметы или повредит себя.
Моделирование проводилось не только для экспериментов — оно точно воспроизводило физику реального мира, включая гравитацию и движение мяча по траве, гарантируя, что навыки ANYmal можно будет без проблем перенести в условия реального мира.
ANYmal обучается в симуляции и безупречно действует за ее пределами
По словам команды, они использовали технику, называемую sim-to-real transfer, чтобы гарантировать, что навыки ANYmal, разработанные в симуляции, будут работать так же эффективно в реальном мире. Прогоняя робота через бесконечные сценарии в виртуальных средах, они подготовили его к непредсказуемости внешних условий, убедившись, что его усвоенное поведение останется надежным при работе за пределами лаборатории.
Благодаря шести степеням свободы рука движется с реалистичной плавностью. Хотя захват кажется простым, он может захватывать самые разные предметы, от яблок до теннисных мячей. Команда обучила ANYmal подбирать предметы с земли, менять позу для сохранения равновесия и бросать их с впечатляющей точностью.
Во время испытаний в реальных условиях команда разбрасывала мячи, бутылки и фрукты по траве, гравию и бетону, а робот успешно подбирал их и бросал в цели на расстоянии до пяти метров. Даже сталкиваясь с такими трудностями, как сильный ветер или неровная местность, ANYmal адаптировался в реальном времени, чтобы сохранять точность.
По словам Дженелтена, в отличие от старых роботов, которым необходимо предварительно программировать каждый шаг, модель обучения ANYmal позволяет ему адаптироваться к непредсказуемости реальной жизни. В то время как большинство роботов борются с неожиданными ситуациями, ANYmal разработан так, чтобы справляться с ними плавно и продолжать работать без перерывов, отметил ученый.
Sourse: interestingengineering.com
