html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Напряженная целостность и машинное обучение помогли роботу адаптироваться к увечьям

Jean-Baptiste Mouret / YouTube

Инженеры создали робота, который состоит из связанных пружинами жестких ребер, а для подбора оптимальной походки устройства используются методы машинного обучения. Благодаря этому робот может выдерживать удары и складываться без повреждений, а также учится эффективно передвигаться, даже если частично поврежден, говорится в препринте на arXiv.org.

Подавляющее большинство современных роботов справляется с поставленной задачей только в состоянии полной исправности, что не слишком мешает на производстве, где, как правило, налажен процесс оперативного ремонта вышедшей из строя техники, или лабораторных условиях, где инженеры могут спокойно устранить неисправность и повторить эксперимент. Однако в других условиях — например, при ликвидации аварий или исследовании других планет, — замена робота или его ремонт могут быть просто невозможны. Поэтому инженеры постоянно ищут новые решения и не только проектируют конструкции, устойчивые к повреждению, но и решают проблему передвижения роботов, частично сохранивших работоспособность при некритичной поломке.

Инженеры Джон Риффель (John Rieffel) и Жан-Батист Муре (Jean-Baptiste Mouret) построили робота с жесткими и эластичными элементами каркаса, который выдерживает сжатие в плоский блин, а также может при повреждении самостоятельно найти наиболее подходящую походку. Робот представляет собой конструкцию из шести жестких ребер, связанных друг с другом 24 пружинами — устройство построено в соответствии с концепцией напряженной целостности, или тенсегрити (tensegrity, tensional integrity). На ребрах конструкции закреплены три вибромотора, изменяя частоту вибрации которых можно управлять движением устройства.


Обычно при создании роботов, в том числе мягких, инженеры стараются гасить вибрации, возникающие в конструкции устройства, однако в данном случае из-за напряженной целостности смещение одной части конструкции отражается на другой, и разработчики решили использовать этот эффект для наиболее эффективного передвижения — нужная частота вибрации моторов вызывает резонанс конструкции и робот начинает шагать, переставляя вершины тенсегрити-каркаса.

Также разработчики проверили, можно ли с помощью методов машинного обучения научить такого робота эффективно ходить без ручной отладки походки. Робота тестировали как в обычной конфигурации, так и имитируя повреждение — для этого авторы отсоединяли одну из пружин. Обучение состояло из 30 «прогонов» после чего исследователи сравнивали скорость перемещения роботов. Оказалось, что по сравнению со случайной вибрацией двигателей обученный неповрежденный робот ходит более чем в два раза быстрее (в среднем 12 сантиметров в секунду против приблизительно пяти), причем поврежденный робот с помощью машинного обучения тоже ходит быстрее исправного робота со стандартной походкой, средняя скорость робота без одной пружинки составила шесть сантиметров в секунду.

Авторы также построили новый прототип тенсегрити-робота, который работает не от питания по кабелю, а от аккумуляторов. В будущем они планируют научить его другим способам перемещения — например, перекатыванию по плоской поверхности.

Ранее мы писали и о другой работе Жана-Батиста Муре по оптимизации походки у роботов — тогда он с коллегами научил гексапода адаптироваться к поврежденным конечностям. В ходе опытов исследователи намеренно повреждали по очереди каждую из ног, а робот при помощи акселерометров определял проблему и с помощью компьютерного моделировании и библиотеки движений подбирал новую походку. В результате после потери контроля над одной из ног робот через 40 секунд обучения восстанавливал до 96 процентов от своей первоначальной скорости.

Из других разработок в этой области можно упомянуть швейцарских инженеров, которые научили гексаподов ходить эффективнее живых насекомых, а также разработчиков из Disney Research, которые научили роботов самостоятельно адаптироваться к изменениям конфигурации — например, робот-паук смог научиться ходить вперед после того, как инженеры присоединили к нему новые ноги.

Николай Воронцов

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

2

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • исследования
          • эксперименты
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции