Подъем по лестницам — «ахиллесова пята» многих роботов. Ученые решили эту проблему, изменив конечности одного из них.
Команда робототехников из ETH Zurich и Robotics Systems Lab модифицировала стандартного рабочего четвероногого робота ANYMal таким образом, чтобы он мог быстро и ловко подниматься по стандартным лестницам. Об этом сообщает TechXplore.
Производители, внедряющие роботов на своих предприятиях, отмечают, что, несмотря на большие успехи в замене человеческого труда, роботы пока не способны выполнять простую задачу — подъем по лестнице. В ответ на это инженеры различных компаний пытаются наделить роботов такой способностью. Но большинство разработок основываются на человекоподобных двуногих моделях. Такие роботы, как правило, очень медленные и пока не слишком полезны в рабочей среде.
Команда исследователей отметила, что существующие манипуляторы роботов не приспособлены для восхождения по лестницам. Люди используют крюкообразный захват для удержания ступеней, поэтому ученые разработали специальную конечность с крючковым механизмом. Применяя метод обучения с подкреплением, инженеры научили робота использовать эту конечность при подъеме по лестнице.
Для ускорения обучения исследователи использовали симуляцию, основанную на модели «учитель-ученик». «Учитель» имел доступ к набору видеозаписей, демонстрирующих различные сценарии восхождения роботов по лестницам, включая нестандартные ситуации (например, шатающаяся лестница или пропущенная ступенька). Такой подход позволил роботам приобрести устойчивые навыки лазания. Затем несколько «учеников» обучались методом имитации действий «учителя».
Робота протестировали в реальных условиях, заставив его преодолевать различные типы лестниц. Результаты показали, что робот справился с задачей в 90% случаев. Кроме того, модифицированная модель с крючкообразными конечностями значительно превосходила исходную версию. В будущих исследованиях планируется реализовать возможность перемещения по лестницам в сложных средах без использования систем захвата движения.
