Boston Dynamics навчила своїх роботів парканом: який у цьому сенс і як еволюціонував Atlas
Інженери компанії Boston Dynamics навчили робота Atlas маневрувати на складних смугах перешкод для паркуру, розробляючи нові рухи, натхнені поведінкою людини, і доводячи робота-гуманоїда до межі його можливостей. Зрештою обидва роботи Atlas майже бездоганно пройшли цілу смугу перешкод.
Серед складних рухів роботів — сальто назад. Усі елементи вдалося зняти на камеру, тому старання інженерів стали відомі всьому світу. Але межі досконалості немає, вважають вчені. Після фінального сальто один із роботів мав змахнути рукою, як пітчер вищої ліги після аута наприкінці гри. Проте під час цього руху Atlas трохи запнувся.
Керівник підрозділу Atlas у Boston Dynamics Скотт Куіндерма заявив: «До сьогодні у нас не було такої поведінки після сальто, тож це був справжній експеримент. Якщо уважно подивитися відео, воно виглядає трохи незграбно. Ми збираємося змінити поведінку, яку вже тестували раніше, щоб мати певну впевненість, що вона спрацює».
Після перегляду відео виникає питання: «Навіщо паркур?». Справді, який сенс у бігу роботів крізь смугу перешкод?
Будівництво фундаменту
Здатність виконувати сальто назад може ніколи не знадобитися в комерційних умовах. Однак якщо роботи зрештою зможуть реагувати на навколишнє середовище з тим самим рівнем спритності, яким володіє середньостатистична доросла людина, діапазон потенційних застосувань буде практично безмежним.
«Гуманоїди цікаві з кількох точок зору. По-перше, вони відображають наше бачення робота майбутнього, який може працювати де завгодно і робити що завгодно. <…> З технічної точки зору гуманоїди являють собою кілька викликів, які ми як дослідницька група вітаємо. Їхнє поєднання розміру і складності створює компроміси в конструкції обладнання, пов'язані зі співвідношенням міцності та ваги, часом роботи, діапазоном рухів і фізичною надійністю. <…> Зрештою, розширення можливостей такого робота-гуманоїда, як Atlas, призводить до інновацій в апаратному та програмному забезпеченні, які застосовуються до всіх наших роботів у Boston Dynamics»
Яким би конкретним і вузьким не здавався паркур як напрямок, він дає команді Atlas «ідеальну пісочницю» для експериментів із новою поведінкою. Це активність для всього тіла, яка вимагає від робота підтримувати баланс у різних ситуаціях і плавно перемикатися між рухами.
Еволюція Atlas
Якщо подивитися старі відео з роботом Atlas, легко не помітити, яких успіхів команда досягла за цей час. Деякі покращення непомітні для звичайного глядача, але є гігантським стрибком у технологіях.
Наприклад, компанія знімала танцювальні відео з роботами, щоб показати здатність створювати різноманітні динамічні рухи і поєднувати їх у певну послідовність, яку можна було б повторювати. Однак у тих випадках робот не відчував і ніяк не реагував на навколишнє середовище.
У випадку з паркуром робот адаптує поведінку на основі того, що бачить. Це означає, що інженерам не потрібно заздалегідь програмувати стрибкові рухи для всіх можливих платформ і проміжків, з якими може зіткнутися робот. Натомість команда створює менше шаблонів поведінки, які можна співставити з середовищем.
Моделювання — важливий інструмент розробки для групи Atlas, як для оцінки нової поведінки перед тестуванням роботів, так і для того, щоб нові зміни програмного забезпечення не впливали негативно на наявні можливості.
Куіндерма зауважує: «Якби ми з вами перестрибнули через бар'єр, ми б скористалися деякими властивостями наших тіл, які не передати роботу. Наприклад, у робота немає хребта чи лопаток, тому в нього інший діапазон рухів, ніж у нас з вами. У робота також важкий торс і порівняно слабкі суглоби рук. Розширення наших інструментів з метою знайти рішення, що працюють у межах цих обмежень, — ось що зробило стрибки цікавим завданням».
Радості та розчарування
Під час зйомок відео Atlas доходив до моменту зі стрибком приблизно в половині випадків. В інших випадках робот долав бар'єр, але втрачав рівновагу і падав назад. За словами дослідників, будь-яка нова поведінка має невеликий шанс на провал. Паркур від Boston Dynamics — це майже 60 секунд безперервних стрибків, бігу підтюпцем і поворотів, тож невдачі можуть траплятися.
Boston Dynamics уперше зняла двох роботів, які разом виконують паркур. Знімальна група отримала задоволення від виступу Atlas. Коли роботи дійшли до останніх рухів, інженери ледве стримували оплески, поки камери не вимкнули.
За словами Скотта Куіндерми, одна з радощів робототехніки — можливість вирішувати справді важливі проблеми, але разом із тим це приносить неминучі розчарування.
«Мені важко уявити світ через 20 років, у якому не було б здатних мобільних роботів, які рухалися б із витонченістю, надійністю і працювали разом із людьми, щоб збагатити наше життя. Але ми все ще перебуваємо на початковій стадії створення цього майбутнього. Я сподіваюся, що подібні демонстрації дадуть невелике уявлення про те, що можливо», — зазначив інженер.
