×
Роботы осваивают человеческие рефлексы

Традиционная анимация переживает не лучшие времена. Голливуд и студии игровой графики давно отвергли традиционную методику покадровой съемки для создания персонажей с реалистичными, «живыми» движениями. Для этого они используют настоящих актеров, увешанных датчиками, которые передают данные в компьютерную систему.

 

Для робототехники задача имитации движения выглядит куда более сложной. Робот не только должен выглядеть естественно, но и не падать при этом. Перемещение робота – это вечная борьба между эстетикой и надежностью, между скоростью и устойчивостью. На практике это означает, что потребуется напряженный труд программистов, которые должны будут описать в коде мельчайшие аспекты передвижения двуногого робота. Так почему бы не обратиться к захвату движения при решении и этой задачи?

 

Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) отрабатывают эту технологию на примере робота по имени HERMES. HERMES отличается от других двуногих роботов тем, что его движение – результат передачи движения оператора-человека, а не заложенный программно механизм. Вы могли видеть эту технологию в недавнем блокбастере «Тихоокеанский рубеж», а также практически в любом произведении жанра «манга»: в Массачусетском технологическом институте именно люди управляют движениями роботов. Что отличает эту схему от простого «пилотирования» – это то, что помимо последовательной имитации человеческих движений внутренняя механика перемещения робота передается оператору через костюм малых приводов.

 

Механизм обратной связи позволяет оператору чувствовать внешние силы, действующие на робота, тем самым оператор может использовать свои естественные человеческие рефлексы, чтобы скомпенсировать эти силы и удержать баланс. Самый наглядный пример – пробивание кулаком стены: без управления с обратной связью робот может пробить стену, но потом падает вперед из-за перемещения центра тяжести, в то время как человек может погасить этот импульс движениями корпуса и ног и удержать себя и робота в вертикальном положении. Очки виртуальной реальности и камера, смонтированная на голове робота, позволяют оператору видеть пространство перед собой с перспективы машины и двигаться с учетом этих данных.

 

Однако, в отличие от анимированных персонажей, робот должен скорее усвоить правила совершения движений, чем сами движения. HERMES не просто подражает движениям, но и записывает их в память, чтобы воспроизвести позже. Он запоминает, какие компенсационные «мышечные движения» были необходимы при различных ситуациях. Это своего рода набор данных, который будет необходим, чтобы построить гораздо более мощные робототехнические костюмы. Он позволит, используя накопленную информацию, корректировать алгоритмы движения, чтобы оценить, например, силу сцепления. После сбора достаточного объема информации исследователи ставят перед собой цель запустить действительно продуктивную совместную схему контроля со стороны человека и автономных действий самого робота – с отказом в перспективе от оператора как такового.

 

Это действительно инновационный подход в изучении движений роботов, поскольку ни Honda с ее роботом Asimo, ни Boston Dynamics с роботом ATLAS не пошли этим путем. Робот может усвоить самые полезные элементы человеческих инстинктов и применять их, используя свои «нечеловеческие» силу и ловкость; робот вполне способен пробить стену кулаком благодаря действиям своего оператора, но вот сам оператор не может это проделать, опираясь лишь на свои физические способности.

 

То, что человек выполняет не задумываясь, в режиме реального времени, опираясь лишь на заложенные природой инстинкты, программисту пришлось бы закладывать искусственно, путем метода проб и ошибок. Человек может гибко регулировать силу захвата, чувствуя отдачу от объекта приложения сил. Задача исследователей состоит в том, чтобы придать роботам ту же гибкость и универсальность в поведении.

 

Перевод: Дмитрий Захаров

 

Оригинал фото: Pacificrim.wikia