Исследователи разработали роботизированную руку, ловкость которой не уступает человеческой

Исследователи разработали роботизированную руку, которая использует технологию команд и глубокое обучение для выполнения сложных манипуляций. Это может иметь важное применение в производственных и медицинских сферах.

Исследователи разработали роботизированную руку, ловкость которой не уступает человеческой

Подумайте о том, что вы делаете руками, когда вечером находитесь дома с пультом от телевизора или когда ужинаете вне дома и держите в руках различную посуду и стаканы. Эти возможности основаны на прикосновении, что позволяет вам перемещаться по телепрограмме или делать выбор в меню, не отрывая взгляда от экрана. Наши руки и пальцы — невероятно талантливые инструменты, обладающие высоким уровнем чувствительности.

Роботы стали более ловкими благодаря прогрессу в сенсорных технологиях и методах машинного обучения. Исследователи долгие годы старались достичь идеальной ловкости в роботизированных руках, чтобы те могли выполнять более сложные задачи, такие как сборка, вставка и упаковка. Однако, благодаря новым технологиям, роботы теперь могут значительно улучшить свои манипуляционные возможности. 

Роботы стали еще более ловкими благодаря новой разработке из Columbia Engineering, где исследователи создали руку робота с развитым чувством осязания и моторными алгоритмами обучения. Команда продемонстрировала мастерство работы робота, выполняя сложную манипулятивную задачу — вращение объекта неровной формы, удерживая его в устойчивом состоянии. Рука успешно выполнила эту задачу без визуальной обратной связи и смогла постоянно изменять положение пальцев, чтобы удерживать объект в стабильном положении. Эта технология открывает новые возможности для роботов в выполнении более сложных задач в будущем.

Таким образом, новая разработка из Columbia Engineering позволит роботам работать в условиях плохой освещенности и окклюзии, что открывает возможности для более сложных задач в реальном мире. Как отметил Матей Чиокарли, один из ведущих авторов проекта, возможные применения могут быть связаны с логистикой и погрузочно-разгрузочными работами, а также с передовым производством и сборкой на заводах.

Исследователи разработали роботизированную руку, ловкость которой не уступает человеческой

Исследователи спроектировали и построили роботизированную руку с пятью пальцами и 15 независимо активируемыми суставами — каждый палец был оснащен сенсорной технологией команды. Следующим шагом была проверка способности тактильной руки выполнять сложные манипуляционные задачи. Для этого они использовали новые методы моторного обучения или способность робота изучать новые физические задачи на практике. В частности, они использовали метод, называемый глубоким обучением с подкреплением, дополненный новыми алгоритмами, которые они разработали для эффективного изучения возможных двигательных стратегий.

Входные данные для алгоритмов моторного обучения состояли исключительно из тактильных и проприоцептивных данных команды без какого-либо зрения. Используя симуляцию в качестве тренировочной площадки, робот завершил примерно один год практики всего за несколько часов в режиме реального времени благодаря современным физическим симуляторам и высокопараллельным процессорам. Затем исследователи перенесли этот навык манипулирования, отработанный в симуляции, на настоящую руку робота, которая смогла достичь того уровня ловкости, на который надеялась команда.

В конечном счете, считают авторы работы, физический робот, который может быть полезен в реальном мире, нуждается как в абстрактном, семантическом интеллекте (чтобы концептуально понять, как устроен мир), так и в воплощенном интеллекте (навыке физического взаимодействия с миром). Большие языковые модели, такие как GPT-4 от OpenAI или PALM от Google, нацелены на обеспечение первого, в то время как ловкость в манипулировании, достигнутая в этом исследовании, представляет собой дополнительные достижения во втором.

Например, на вопрос, как приготовить бутерброд, ChatGPT в ответ напечатает пошаговый план, но для того, чтобы взять этот план и приготовить этот бутерброд, требуется ловкий робот. Точно так же исследователи надеются, что физически подготовленные роботы смогут извлекать семантический интеллект из чисто виртуального мира Интернета и эффективно использовать его в реальных физических задачах, возможно, даже в наших домах.

Читайте также

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

МАИ разработал технологию облегчения самолетов на 25%

МАИ разработал технологию облегчения самолетов на 25%

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA