Інженери з Італії та Великобританії розробили алгоритм для чотирилапих роботів, що дозволяє їм планувати свої кроки, спираючись на дані з візуальних датчиків. Завдяки тому, що алгоритм працює в реальному часі, робот може реагувати на поштовхи та інші втручання, що виникли вже після підняття ноги, розповідають автори роботи, яка буде представлена на конференції IROS 2018.
Багато чотирилапих робіт під час ходьби розраховують приблизну траєкторію, опускають ногу на поверхню наосліп, і зупиняють її, коли виявляють контакт з поверхнею. Цього досить у багатьох випадках, але, наприклад, при наявності глибоких ям на поверхні робот просто впаде в одну з них, опускаючи ногу в очікуванні контакту. Більш досконалі роботи, які спираються на візуальні дані, захищені від таких ситуацій, але майже всі з них мають інший недолік - розрахунок траєкторії ніг відбувається перед кожним кроком і такий рух буде успішним тільки за умови, що під час кроку робот не зіткнувся в зовнішніми обуреннями, такими як поштовх у бік.
Клаудіо Сьоміні (Claudio Semini) і його колеги з Італійського технологічного інституту та Оксфордського університету розробили систему, що дозволяє роботу виключно за допомогою своїх датчиків і комп'ютера постійно відстежувати розташування перешкод на шляху і впливу, надані на нього вже під час здійснення кроку.
Розробники адаптували алгоритм для розробленого кілька років тому чотирилапого робота HyQ. Його ноги мають три ступені свободи і рухаються завдяки гідравлічним приводам. Він оснащений великою кількістю датчиків: гіроскопом, акселерометром і датчиками положень сегментів ніг для збору даних про самого себе, а також камерою глибини і лідаром для відстеження навколишнього обстановки.
Дані з цих датчиків віддаються планувальнику рухів, що включає в себе згорточну нейромережу, яка в реальному часі розмічає рельєф перед нею на зони, в які робот може наступати, і зони, небезпечні для кроків. Оскільки затримка збору даних з датчиків становить близько мілісекунди, а їх обробка нейромережею займає 0,1 мілісекунди, робот може не тільки планувати кроки в звичайній обстановці, але і змінювати свою траєкторію, якщо його штовхнули або потягнули, навіть коли нога вже опускається на поверхню.
Нещодавно інша група інженерів створила алгоритм планування руху для двоногого робота, що дозволяє йому ходити за перешкодами різної висоти, і застосовувати для цього швидкі, але більш складні і нестабільні динамічні рухи, схожі на використовувані людьми.