Машинне навчання прискорило реакцію роботів на перешкоди

Машинне навчання допомогло розробити ефективний алгоритм, що дозволяє роботам уникнути зіткнень з іншими об'єктами, використовувати при цьому менше обчислювальних потужностей, ніж аналогічні системи. Розробка була представлена на Конференції з навчання роботів в штаб-квартирі Google, стаття опублікована на arXiv.org.


Інженери постійно працюють над поліпшенням безпеки роботів, що працюють поруч з людьми. Справа в тому, що робот може завдати людині травму, просто «не помітивши» його. Деякі розробники пропонують використовувати для захисту від таких випадків м'які деталі корпусу, а інші займаються вдосконаленням алгоритмів виявлення перешкод.


Група дослідників під керівництвом Нікхіл Дас (Nikhil Das) з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго створила новий алгоритм відходу від зіткнень під назвою Fastron. В основі їх алгоритму лежить розбиття конфігураційного простору, тобто сукупності всіх можливих конфігурацій робота, на дві частини: вільний простір і частина простору, в якому робот може зіткнутися з перешкодою. Такий підхід вже використовувався в інших роботах, але через недосконалість алгоритмів постійна перевірка можливості зіткнення забирала дуже багато обчислювальних ресурсів, особливо в середовищах з рухомими перешкодами.

Американські дослідники змогли оптимізувати алгоритм за допомогою машинного навчання на основі перцептрона. Для цього вони самостійно створили тренувальний набір даних, що складається з безлічі конфігурацій робота. У результаті алгоритм навчився ефективно визначати межу між точками в просторі, в яких робот може або не може зіткнутися з об'єктом.

Оскільки при русі об'єкта він змінює своє положення поступово, замість того, щоб заново перевіряти всі точки в просторі на можливість зіткнення, алгоритм спочатку перевіряє тільки ті, які знаходяться поруч з кордоном. Розробники змоделювали роботу алгоритму у випадку з маніпуляторами з двома і сімома ступенями свободи, і з'ясували, що алгоритм справляється зі своїм завданням в кілька разів швидше, ніж аналогічні системи інших дослідників.

Минулого року американські дослідники створили інший алгоритм для роботів, що працюють у групі, який дозволяє їм уникати зіткнень один з одним і навіть з роботами, які не дотримуються таких правил безпеки. А німецькі дослідники представили повітряну подушку для робота-маніпулятора, яка надувається як тільки він починає рух, і тим самим захищає оточуючих людей від зіткнень з жорсткими або гострими частинами робота.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND