Разработан одноногий плавающий робот на основе движений бобров

Прочитано: 72 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


При разработке новых технологий ученые-компьютерщики и робототехники часто черпают вдохновение у животных и других живых организмов. Это позволяет им искусственно воспроизводить сложное поведение и модели передвижения, чтобы повысить производительность, эффективность и возможности своих систем.

Исследователи из Чжэцзянского научно-технического университета и Университета Эссекса недавно разработали метод обучения с подкреплением , который можно использовать для управления движениями одноногого робота , похожего на бобра . Их метод, представленный в статье, опубликованной в Robotics and Autonomous Systems, позволяет роботу автономно научиться выполнять плавательные движения, которые напоминают движения бобров.

Разработан одноногий плавающий робот на основе движений бобров

«В этом исследовании мы представляем биологический метод управления обучением с подкреплением для моделирования движения подводных роботов», — сказал TechXplore Ганг Чен, один из исследователей, проводивших исследование. «Этот метод в основном основан на одной из наших предыдущих работ по изучению движения бобров, опубликованной в журнале Springer Link’s Journal of Intelligent & Robotic Systems».

Подводные роботы, подобные созданному Ченом и его коллегами, представляют собой нелинейные системы, и их движения включают сложную гидродинамику. Таким образом, точное моделирование их движения может быть очень сложной задачей, требующей значительных вычислительных ресурсов.

В отличие от других моделей управления движением подводных роботов, представленных в прошлом, подход, разработанный Ченом и его коллегами, не требует интеграции сложных моделей движения, основанных на гидродинамике. В основном это связано с тем, что он основан на упрощенных представлениях углов суставов, которые динамически воспроизводят плавательные движения бобров. Эти совместные представления облегчают обучение модели, а также уменьшают неэффективные движения робота во время обучения.

«Объединяя обучение с подкреплением с механизмами, лежащими в основе плавательного поведения бобров, наш метод максимально быстро и эффективно реализует контроль робота над плаванием», — пояснил Чен. «Его наиболее заметным и уникальным преимуществом является то, что он позволяет избежать создания сложных моделей управления движением и быстро реализовать управление плаванием бобероподобного одноногого робота».

Чен и его коллеги оценили свой метод обучения с подкреплением, вдохновленный бобрами, в серии экспериментов с использованием одноногой роботизированной платформы. Их результаты были очень многообещающими, а их подход привел к эффективным плавательным движениям, подобным бобрам, которые улучшили передвижение робота.

В будущем метод, представленный этой группой исследователей, может быть использован для улучшения производительности и движений других одноногих роботов, предназначенных для работы в воде. Кроме того, их работа может вдохновить на разработку аналогичных подходов к управлению движениями других подводных роботов.

«В нашей будущей работе мы планируем улучшить структуру и производительность плавающего робота, похожего на бобра», — добавил Чен. «Мы также хотели бы исследовать способы улучшения интеллекта, лежащего в основе плавательных движений роботов , с помощью обучения с подкреплением, не только сосредотачиваясь на скорости плавания робота, но и на стабильности плавания, планировании траектории и избегании препятствий, и все это в реальной подводной среде».

Разработан одноногий плавающий робот на основе движений бобров



Новости партнеров