Boston Dynamics продемонстрировала, как ее гуманоидный робот Atlas научился поднимать тяжелые промышленные грузы. В основе лежит обучение с подкреплением, миллионы тренировочных запусков в симуляторе и способность ощущать собственное тело, а не полагаться на камеры.
Миллионы часов практики
Компания опубликовала технический блог, в котором объяснила подход к обучению Atlas. Во время тренировок робот каждый раз повторял одну и ту же задачу по подъему объектов в симуляции, но в разных условиях — менялись масса груза, трение пола, сила захвата и исходное положение предмета.
По словам Boston Dynamics, робот отрабатывал движения миллионы часов в параллельных симуляциях на GPU. Atlas получал положительное подкрепление за правильное выполнение задачи: сохранение захвата и равновесия даже при внешних воздействиях.
Ощущает тело, а не картинку
Вместо камер Atlas полагается на проприоцепцию — внутреннее ощущение тела. Благодаря ей робот в режиме реального времени считывает вес, баланс, сопротивление и степень захвата при перемещении объектов.
Это позволяет адаптироваться к нестабильным грузам. В одной из демонстраций Atlas развернул туловище на 180 градусов, присел, поднял мини-холодильник и перенес его через лабораторию. И это несмотря на то, что содержимое внутри смещалось.
Меньший разрыв между симуляцией и реальностью
Одна из главных проблем робототехники — разрыв между симуляцией и реальностью. Поведение, которое идеально работает в виртуальной среде, в реальных условиях дает сбой из-за трения, задержек сигналов или шума датчиков. Atlas решает эту проблему за счет упрощенной конструкции.
В конструкции используются только два типа актуаторов, то есть устройств, преобразующих энергию в механическое движение, фактически мышц робота, а обе руки и обе ноги симметричны. Это делает симуляцию более точной и значительно уменьшает непредсказуемые отклонения при переходе к физическому аппарату.
Суставы без кабелей
Инженеры также убрали кабели из суставов. Теперь Atlas может непрерывно вращать их без ограничений и износа. По словам компании, это позволяет выполнять движения, недоступные традиционным гуманоидным роботам.
Тренировали Atlas с грузами весом 23–32 кг, но во время тестирования он поднял холодильник массой более 45 кг. Boston Dynamics также связывает акробатические трюки робота, такие как стойки на руках и сальто назад, с промышленными потребностями. Такие движения развивают баланс, ловкость, способность восстанавливаться после скольжения и выносливость в условиях повышенных температур.
Источник: interestingengineering.com
