W Szwajcarii robotyczną rękę nauczono chodzić na palcach — ScienceAlert

Naukowcy z ETH Zurich w Szwajcarii nauczyli robotyczną rękę poruszać się na opuszkach palców, podnosić się po upadku oraz naciskać klawisze klawiatury, utrzymując równowagę pozostałymi palcami. Rozwiązanie może umożliwić robotom wykonywanie zadań w wąskich przestrzeniach, do których nie może dostać się ich korpus.

Jak informuje ScienceAlert, zespół wykorzystał dostępny komercyjnie robotyczny model ręki WUJI, dodając do niego baterię, kompaktowy komputer i czujnik ruchu. Łączna masa urządzenia wynosi 818 gramów, a zasilanie i sprzęt obliczeniowy zamontowano na grzbiecie ręki.

Trening w symulacji

Oprogramowanie trenowano w symulacji metodą uczenia ze wzmocnieniem. Ruch w zadanym kierunku dawał systemowi nagrodę, natomiast nadmierne kołysanie obniżało jego ocenę. Twórcy uwzględnili również różną długość palców i położenie kciuka, które utrudniają poruszanie się ręki.

Następnie ruchy przeniesiono na fizyczne urządzenie, mierząc reakcję stawów na polecenia oraz ślizganie się opuszek palców po powierzchni. Autor badania Amirhossein Kazemipour zaznaczył, że istotne były dostosowanie treningu do kształtu ręki i precyzyjne dopasowanie symulacji do rzeczywistego sprzętu.

Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.

Testy na powierzchniach

Podczas demonstracji ręka poruszała się po 14 powierzchniach, w tym po drewnianej podłodze, metalowej kracie, trawie i żwirze. Operator wyznaczał kierunek ruchu gamepadem, a system pokładowy koordynował ruch palców i równowagę bez kamer. Na macie urządzenie poruszało się ze średnią prędkością 9,3 centymetra na sekundę w 21 uruchomieniach.

W testach samodzielnego podnoszenia się po upadku ręka poradziła sobie w 21 z 25 prób: w czterech przypadkach palce zahaczyły o siebie nawzajem. Oddzielnie wytrenowany kontroler prawidłowo nacisnął wymagany klawisz strzałki w 29 z 32 kolejnych poleceń. Rękę wykorzystano również do wprowadzania ruchów w łamigłówce Sokoban, a do popychania kostki użyto kamery nad obszarem roboczym, która śledziła położenie ręki i przedmiotu.

Badanie opublikowano jako preprint na arXiv i nie przeszło ono jeszcze recenzji naukowej. Zespół jako kolejne zadanie wskazuje połączenie odrębnych umiejętności w bardziej złożone działania, zwiększenie niezawodności pracy oraz wyposażenie ręki we wbudowane widzenie.