• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Att använda en maskininlärningsteknik för att göra en hundliknande robot smidigare och snabbare

    ANYmal-roboten. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot. 4, eaau5872 (2019)

    Ett team av forskare med Robotic Systems Lab i Schweiz och Intelligent Systems Lab i Tyskland och USA har hittat ett sätt att tillämpa maskininlärning på robotik för att ge sådana maskiner större förmågor. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskapsrobotik , gruppen beskriver hur de tillämpade maskininlärning på robotik och på så sätt gav en hundliknande robot mer smidighet och snabbhet.

    Maskininlärning har varit i nyheterna mycket på sistone, eftersom sådana system fortsätter att krypa upp på mänskliga förmågor och ge dem oöverträffade förmågor. I denna nya ansträngning, forskarna försökte tillämpa en del av samma förbättring på en hundliknande robot som heter ANYmal – en obunden maskin ungefär lika stor som en stor hund som kan gå runt på ett sätt som mycket liknar ett riktigt djurs. ANYmal skapades ursprungligen av ett team på Robotic Systems Lab och har kommersialiserats. Nu har företaget samarbetat med Intelligent Systems Lab för att ge roboten en förmåga att lära sig att göra de saker den gör genom övning, snarare än genom programmering.

    Maskininlärning fungerar genom att sätta upp mål för ett system och sedan ge det ett sätt att testa sätt att uppnå dessa mål – ständigt förbättras när riktmärken uppnås. Testerna görs om och om igen, ibland tusentals gånger. Sådana tester är svåra med en robot både på grund av de många faktorer som är inblandade (som alla attribut som är involverade i att upprätthålla balans) och på grund av den enorma tidsinvesteringen. Efter att ha utarbetat ett sätt att lösa det första problemet, forskarna hittade en väg runt det andra. Istället för att ha NÅGON kamp genom sin inlärningsregim i den verkliga världen, forskarna skapade en virtuell version av roboten som kunde köras på en enkel stationär dator.

    Forskarna noterar att det var ungefär 1 000 gånger snabbare att låta roboten lära sig medan den var i sin virtuella inkarnation än vad det skulle ha varit i den verkliga världen. De lät den virtuella hunden träna sig själv i upp till 11 timmar och laddade sedan ner resultaten till den fysiska roboten. Tester visade att tillvägagångssättet fungerade mycket bra. Den nya och förbättrade versionen av ANYmal var smidigare (kan förhindra en människa från att sparka över den och kunde rätta till sig om den ramlade) och den gick ungefär 25 procent snabbare.

    En berättad och undertextad video som sammanfattar metoderna som används för att programmera en ANYmal-robot och visar bilder av den programmerade robotens olika möjligheter. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot . 4, eaau5872 (2019)
    Video av en ANYmal programmerad med styrenheten från denna studie som går och motstår övergrepp från sina mänskliga skapare. Jämfört med befintliga kontroller som används för att köra ANYmal-roboten, detta tränade program gör ANYmal gå mer exakt samtidigt som du använder mindre vridmoment och mindre kraft. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot . 4, eaau5872 (2019)
    Video av en ANYmal som springer. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot . 4, eaau5872 (2019)

    Olika fallkonfigurationer av ANYmal-roboten. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot. 4, eaau5872 (2019)

    Video av ANYmal som återhämtar sig från olika fallpositioner med hjälp av styrenheten. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot . 4, eaau5872 (2019)
    Video som visar jämförelse mellan den här studiens inlärda styrenhet med den bäst presterande befintliga förflyttningskontrollen tillgänglig för ANYmal (märkt som den "modellbaserade styrenheten" i den här videon). Spårningsfelet för den modellbaserade regulatorn är cirka 95 % högre än vår inlärda regulator med avseende på linjär hastighet och cirka 60 % högre med avseende på girhastighet. Också, den ANYmal som är programmerad på den inlärda styrenheten använder mindre vridmoment och mekanisk kraft. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot . 4, eaau5872 (2019)
    #RoboFail. En ANYmal programmerad på en alternativ styrenhet (träning med en idealisk ställdonmodell) faller under gång. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot . 4, eaau5872 (2019)
    #RoboFail. En ANYmal programmerad på en alternativ styrenhet (träning med en analytisk ställdonmodell) faller under gång. Kredit:Hwangbo et al., Sci. Robot . 4, eaau5872 (2019)

    © 2019 Science X Network




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com