Робота Atlas навчили самостійно планувати дорогу

Інженери навчили гуманоїдного робота Atlas самостійно планувати шлях у складній обстановці, яка імітує руїни. Робот самостійно оцінює, куди і як саме можна поставити ногу, при цьому враховуючи, чи пройде по обраному шляху його корпус, і вибирає найбільш оптимальний маршрут.

Гуманоїдний робот Atlas, розроблений Boston Dynamic, разом з командою IHMC брав участь в DARPA Robotics Challenge в 2015 році. З того часу алгоритми керування роботами істотно просунулися вперед (досить згадати, що вже два роки потому Atlas навчився робити сальто), однак тоді вони були досить примітивні та насилу справлялися з пересуванням навіть по рівній поверхні. Тому на DRC команда IHMC вручну планувала кожен крок Atlas: віддалений оператор через камеру оцінював обставини та приймав рішення про те, в яке місце робот повинен поставити ногу. Це не тільки повільно, але і неефективно — людський фактор в підсумку зіграв свою роль, робот оступився і впав, намагаючись пройти складну ділянку. Відтоді інженери IHMC значно поліпшили алгоритми управління гуманоїдними роботами та продемонстрували це в новому відео, інформує Ukr.Media.

Дані, зібрані з датчиків Atlas, використовуються для побудови моделі навколишнього простору, в якій виділяються окремі поверхні, придатні для постановки ноги. Після цього робот планує послідовність кроків до заданої точки призначення алгоритмом пошуку А*, де один крок відповідає одній вершині графи. Кожен можливий крок представляється безліччю позицій, доступних роботу для переміщення ноги, і коли більша частина невідповідних позицій відкидається, алгоритм вибирає крок, який щонайкраще наближає його до мети.

Алгоритм планування також дозволяє використовувати роботу поверхні, які за розміром менше ступні — завдяки цьому Atlas може будувати більш вигідні маршрути в складній обстановці (наприклад, перейти яму по вузькій дошці). Також планувальник враховує розміри корпусу Atlas при плануванні шляху. Це дозволяє не тільки уникати зіткнень, але і дає роботу можливість протискуватися боком у вузьких отворах.

При цьому розроблена інженерами система не прив'язана до конкретного гуманоїдного робота — в ролику також демонструється, як планувальник шляху використовує робот Valkyrie, створений за замовленням NASA. Спочатку він йде найкоротшим шляхом до мети, а потім двічі змінює шлях, коли дорогу йому несподівано перегороджують коробками.

Варто відзначити, що ще в 2016 році в IHMC навчили робота Atlas ходити по складній поверхні, самостійно визначаючи відповідну точку опори: якщо Atlas не може поставити ступню цілком, то він частково навантажує виставлену вперед ногу, а також змінює кут постановки ступні, поки не знайде найбільш стійке положення. Мабуть, ці напрацювання частково або повністю інтегровані в новий планувальник.

Інший примітний робот Boston Dynamic, який здатний здійснювати складні рухи — двометровий Handle. Він призначений для перенесення вантажів, може розвивати швидкість до 14,5 кілометрів на годину, заряду акумулятора вистачає приблизно на 24 кілометри. Робот працює на електроприводах і гідравліці, може стрибати у висоту на 1,2 метра і піднімає вантаж масою до 45 кілограмів (додатково його можна оснастити присоском для перенесення вантажу).