Роботы учатся передвигаться по труднопроходимой местности

Ксения Кулько – 22 января 2022

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали особый подход к управлению роботом ANYmal, который позволяет ему быстро и точно передвигаться по труднопроходимой местности. Впервые робот за счет машинного обучения способен объединить визуальное восприятие окружающей среды и осязание.

Испытания робота ANYmal проходили в непростой местности с участками скользкой земли, крутыми ступенями, лесными тропами с камнями, ведущими на гору Этцель высотой 1 098 метров в южной части Цюрихского озера. Робот смог преодолеть подъем в 120 метров за 31 минуту. Это на 4 минуты быстрее, чем предполагаемое прохождение этого же пути человеком. Такие результаты стали возможны благодаря новой технологии управления: исследователи запрограммировали робота таким образом, чтобы он мог сочетать визуальное восприятие окружающей среды с чувством осязания, основанным на контакте ног с почвой. Именно такое сочетание осязания и точного визуального восприятия позволяет преодолевать сложную местность быстрее.

Информация о местности, которую фиксируют лазерные датчики роботов, часто бывает недостаточно полной: иногда снег, высокая трава, лужи фиксируются обычными роботами как непреодолимое препятствие, хотя устройство вполне могло с ним справиться. Часто обзор робота страдает из-за пыли и тумана.
«Роботы, подобные ANYmal, должны уметь самостоятельно решать, когда следует довериться визуальному восприятию окружающей среды и быстро двигаться вперед, а когда лучше действовать осторожно и маленькими шагами», – говорят исследователи. Прежде чем начать испытания в реальной местности, робота тестировали в виртуальном тренировочном лагере, чтобы подобрать подходящие способы преодоления различных препятствий. В сентябре ANYmal продемонстрировал, как хорошо работает новая технология управления, преодолев сложные участки местности с туннелями и пещерами в рамках самого крупного в мире соревнования по робототехнике, где ANYmal стал победителем.

Исследователи предполагают, что в будущем робота ANYmal можно будет использовать в той местности, где очень опасно для человека и нет возможностей для прохождения другого, более простого робота. Использование таких роботов может стать полезным в экстремальных условиях: после землетрясения, ядерной катастрофы или во время лесного пожара. Новая технология управления описана в журнале Science Robotics.

Фото: Takahiro Miki