26.01.2011, 14:39
Источник: robotor.ru
На сегодняшний момент индустрия робототехники продвинулась и достигла небывалых высот. Однако есть одна особенность, которая до сих пор дается ученым с большим трудом, точнее, требует немалых усилий и времени. Это собственно программирование роботов на выполнение тех или иных заданий.
На самом деле, роботов, создаваемых для промышленных целей, запрограммировать проще: им нужно всего лишь задать некий алгоритм выполнения того или иного действия, хотя и для этого требуются недюжинные таланты со стороны человеческого интеллекта. Еще сложнее научить робота работать в обычном человеческом окружении, когда ему не нужно выполнять четко установленных задач, но приходится то и дело адаптироваться к условиям окружающей среды, к разным типам взаимодействия и различным требованиям. Именно для таких целей роботов и стараются «научить» анализировать ситуации и функционировать автономно, обучаясь в процессе работы.
Как раз такой целью вдохновились ученые во главе с доктором Яном Петерсом (Jan Peters) из Института биокибернетики Макса Планка (Max Planck Institute for Biological Cybernetics) в Тюбингене, Германия. Доктор Петерс планирует превратить программирование робота в его умение «обучаться», то есть, создать робота, который бы самостоятельно учился тому или иному заданию – чтобы человеку не приходилось каждый раз программировать машину на какое-либо действие. В представленном видеоролике робот, созданный командой исследователей во главе с Петерсом, учится играть в пинг-понг. Машина (точнее, роботизированная рука) изучает три вида игры с мячиком – набивание мячика, соединенного нитью с ракеткой, попадание мячиком в стаканчик и собственно настольный теннис.
Доктор Петерс описывает суть эксперимента так: чтобы научить человека обращаться с ракеткой и играть в сам настольный теннис, тренеру придется потрудиться – объяснить как держать ракетку, как принимать мячик. Пройдет некоторое время, пока человек почувствует себя комфортно с ракеткой в руке, привыкнет к тому, как нужно ей работать. И еще больше времени нужно, чтобы ученик смог собственно играть в пинг-понг. Но, тем не менее, человек учится. Исследователи решили точно так же заставить и робота учиться.
Итак, в рамках эксперимента, заснятого на видео, одна из аспиранток Питерса, Катарина Мулинг (Katharina Muelling), обучает роботизированную руку тому, как обращаться с ракеткой, и как с ее помощью играть с мячиком. Во всех трех случаях студентка вначале берет роборуку в свою, и демонстрирует механизму тип движений при каждом из видов игры. Робот раскладывает каждое из движений на примитивные моторные жесты. При этом, повторяя их, робот вначале двигается несколько неуверенно, ему не хватает координации. Но в итоге, со временем и после практики, машина вполне умело набивает мячик ракеткой и попадает им в стаканчик (после 40-45 попыток – в большинстве случаев, и без ошибок – после 90 попыток).
Справедливо будет отметить, что робот «научился» набивать мячик ракеткой после практической демонстрации и тренировки примерно за час. На написание такого же алгоритма действий для программы у ученых ушло три месяца.
А вот с самим пинг-понгом дело обстояло несколько сложнее: роботу было нужно научиться адаптировать свои умения к игре, не просто набивать мячик, но отбивать посылаемые автоматом мячи. При этом механические умения должны были совмещаться с визуальным анализом происходящего: с помощью камер и сенсоров роботу было нужно отследить траекторию полета каждого мячика и принять его, реализовав определенный набор движений.
Эти эксперименты и работа, проводимая учеными, еще находятся на начальной стадии, но у инженеров большие планы. Их разработки в итоге могут быть применены во многих областях робототехники, как полагает доктор Петерс.
|
Обратная связь
Реклама на сайте
НАЗАД