Четвероногие роботы, также известные как четвероногие роботы, обладают преимуществами, в том числе способностью быстро передвигаться по сложной местности и сохранять низкий центр тяжести. Некоторые четвероногие роботы также могут манипулировать объектами в их окружении, но обычно это достигается с помощью структур, похожих на руки, установленных в верхней части роботов, а не с помощью конечностей, которые они используют для ходьбы.
Исследователи из Университета Карнеги-Меллона, Вашингтонского университета и Google DeepMind недавно разработали инновационного четвероногого робота, который может поднимать и перемещать близлежащие объекты, используя те же ноги, которые он использует для ходьбы. Эта роботизированная система, представленная в статье , опубликованной на сервере препринтов arXiv , оказалась очень ловкой и универсальной, успешно выполняющей широкий спектр задач по манипулированию объектами.
«Четырехногие роботы — это универсальные агенты, способные передвигаться и манипулировать в сложных условиях», — рассказал для Android-robot Дин Чжао, доцент, возглавляющий лабораторию искусственного интеллекта безопасности CMU и автор этой статьи. «Традиционные конструкции обычно включают в себя установленные сверху руки для манипулирования. Однако эти конфигурации могут ограничивать полезную нагрузку, устойчивость и эффективность робота. В природе мы не видим собак с рукой на спине», — сказал Чжао.
LocoMan, новый робот, разработанный Чжао и его коллегами, устраняет ограничения большинства ранее разработанных четвероногих роботов. Новый робот имеет уникальную морфологию, которая позволяет ему адаптировать расположение своих конечностей, чтобы он мог манипулировать объектами по-разному.
Его уникальная структура и конфигурация позволяют LocoMan выполнять манипулирование 6D-позами в сложных средах, включая замкнутые пространства. Робот основан на Loco-манипуляторе, недавно разработанном масштабируемом, недорогом, легком и модульном манипуляторе с 3 степенями свободы.
Локоманипулятор довольно легко изготовить, и поэтому его можно использовать в больших масштабах. Исследователи интегрировали два локоманипулятора на передние икры своего робота, таким образом гарантируя, что эти икры могут также выступать в роли рук.
«LocoMan — это универсальный четвероногий робот, состоящий из стандартного четвероногого робота и двух локоманипуляторов», — говорит Чанги Линь, доктор философии-первокурсник. — объяснил студент лаборатории профессора Чжао. «Он работает в рамках комплексной системы управления всем телом (WBC), обеспечивая плавный переход между пятью рабочими режимами: манипулирование одним захватом, манипулирование одной ногой, бимануальное манипулирование, передвижение и локоманипуляция. Оснастив робота двумя манипуляторы на икрах и объединив исходные ноги, мы достигли шестимерной манипуляции позой».
Чжао и его коллеги оценили своего робота в серии реальных экспериментов и обнаружили, что он удивительно ловок. Помимо низкой стоимости и компактности, LocoMan может решать сложные манипулятивные задачи, включая открытие дверей, подключение электроники к розеткам и сбор предметов в ограниченном пространстве.
«Наше исследование предлагает другой взгляд на интеллектуальных роботов. Вместо того, чтобы копировать людей со схожей морфологией, мы хотели бы создать дополнительного робота, который сможет делать то, чего люди, возможно, не хотят делать», — сказал Чжао. «LocoMan позволяет четвероногим роботам выполнять сложные манипуляционные задачи в узких пространствах».
Новый робот, представленный в этой недавней статье, вскоре может быть протестирован в более широком диапазоне настроек и в конечном итоге может быть использован для решения реальных проблем. В своих следующих исследованиях Чжао и его коллеги планируют еще больше расширить возможности своего робота, используя передовые алгоритмы компьютерного зрения и машинного обучения.
«Ожидается, что интеграция моделей языка видения произведет революцию в том, как LocoMan генерирует действия», — добавил Чжао. «Этого можно достичь путем интерпретации визуального восприятия окружающей среды и обработки словесных инструкций от людей, что обеспечивает более интуитивное и плавное взаимодействие».
