Τετράποδο ρομπότ μπορεί να σταθεί και στα δύο πόδια του [Video]

Η ιδέα ενός ρομπότ που μπορεί να περπατά με απόλυτη ισορροπία στα δύο του πόδια, όπως ένας άνθρωπος, δεν ανήκει πλέον στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας. Ερευνητές από το ArcLab (Adaptive Robotic Controls Lab) του University of Hong Kong κατάφεραν να μετατρέψουν αυτή τη φιλόδοξη ιδέα σε πραγματικότητα, δημιουργώντας ένα τετράποδο ρομπότ που μπορεί να κινηθεί με σταθερότητα και ευελιξία μόνο με τα δύο του άκρα, ακόμη και σε απαιτητικά περιβάλλοντα ή υπό εξωτερικές πιέσεις.

Η σημαντική τεχνολογική καινοτομία πίσω από αυτή την εξέλιξη είναι ένα σύστημα ελέγχου που φέρει το όνομα TumblerNet. Πρόκειται για ένα προηγμένο λογισμικό που λειτουργεί με βάση την τεχνητή νοημοσύνη και την τεχνική της Deep Reinforcement Learning (DRL). Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους που βασίζονται σε προκαθορισμένα μοντέλα, το TumblerNet μιμείται τις στρατηγικές ισορροπίας του ανθρώπινου σώματος. Το σύστημα παρακολουθεί διαρκώς τη σχέση μεταξύ του κέντρου μάζας του ρομπότ και του κέντρου πίεσης στο έδαφος, πραγματοποιώντας μικροδιορθώσεις σε πραγματικό χρόνο για να διατηρήσει την ισορροπία.

Αυτή η βιομιμητική προσέγγιση δίνει στο ρομπότ τη δυνατότητα όχι μόνο να στέκεται όρθιο και να περπατά σε δύο πόδια, είτε πρόκειται για τα μπροστινά είτε για τα πίσω, αλλά και να εκτελεί σύνθετες κινήσεις όπως στροφή γύρω από τον άξονά του ή να ακολουθεί κυκλικές τροχιές με εντυπωσιακή ακρίβεια και ρευστότητα.

Το συγκεκριμένο ρομπότ βασίζεται σε μια προσαρμοσμένη έκδοση του μοντέλου Unitree Go-1 και υποβλήθηκε σε αυστηρές δοκιμές για την αξιολόγηση της απόδοσής του σε ρεαλιστικές συνθήκες. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, το ρομπότ κατόρθωσε να διατηρήσει την ισορροπία του σε ασταθή επιφάνεια, όπως αφρώδη στρώματα, ακανόνιστους βράχους αλλά και σε άμμο, ένα περιβάλλον που δοκιμάζει τα όρια κάθε αυτόνομης μηχανής.

Ακόμη πιο εντυπωσιακή ήταν η αντοχή του στις εξωτερικές πιέσεις: το ρομπότ παρέμεινε όρθιο ακόμα και όταν δέχθηκε σπρωξίματα ή χτυπήματα, χωρίς να πέσει. Το TumblerNet περιλαμβάνει επίσης έναν μηχανισμό αυτόματης αποκατάστασης: σε περίπτωση που το ρομπότ παραπατήσει ή ανατραπεί από κάποιο εμπόδιο, έχει τη δυνατότητα να σηκωθεί μόνο του και να συνεχίσει την πορεία του, κάτι κρίσιμο για κάθε ρομπότ που προορίζεται να λειτουργεί σε απρόβλεπτα ή αδόμητα περιβάλλοντα.

Η μετάβαση ενός τετράποδου ρομπότ σε δίποδη κίνηση δεν είναι απλώς μια τεχνική πρόκληση ή επίδειξη ικανοτήτων, αλλά ανταποκρίνεται σε πραγματικές λειτουργικές ανάγκες. Ένα δίποδο ρομπότ μπορεί να κινηθεί πιο εύκολα σε χώρους σχεδιασμένους για ανθρώπους, να ανέβει σκάλες ή να υπερπηδήσει εμπόδια χωρίς τη χρήση πρόσθετων εξαρτημάτων. Επιπλέον, η ελευθέρωση των άλλων δύο άκρων του ρομπότ επιτρέπει την εκτέλεση εργασιών χειρισμού, όπως η μεταφορά αντικειμένων, το άνοιγμα πορτών ή η αλληλεπίδραση με εργαλεία.

Οι δυνατότητες που προσφέρει αυτή η τεχνολογία είναι τεράστιες, ειδικά για την ανάπτυξη μηχανών που θα μπορούν να συνυπάρχουν και να συνεργάζονται αποτελεσματικά με ανθρώπους, τόσο σε καθημερινά περιβάλλοντα όσο και σε πιο απαιτητικά πεδία, όπως η διάσωση, η εξερεύνηση ή η βιομηχανία.

[via]