Учені навчили робота кататися на скейті та роликах

Алексей Таченко (Редактор)5 Січня, 2019

Роботи бачать, чують, ходять… залишався один крок до повної емуляції рухів людини – навчити робота кататися на скейтборді. І його було зроблено!

Історія створення роботів-спортсменів

Робот-скейтбордист JAXON

У жовтні 2016 року на конференції IROS було презентовано доповідь Керування гуманоїдними роботами, в якій розглядалися проблеми та шляхи вирішення для створення робота-скейтбордера.

Дослідницька група з Токійського університету під керівництвом Noriaki Nakasugi (Норіякі Такасугі) змогла стабілізувати підтримання динамічного балансу під час руху. Для експериментів використовувався робот на ім’я JAXON. Тепер цей робот може, відштовхуючись однією ногою, утримувати вертикальне положення на скейтборді під час руху.

Швидкість катання у робота, щоправда, не дуже велика – всього трохи більше 3 км/год, але початок покладено. Тим паче, що робот має заввишки 1.88 см, тобто, зріст вищий за середнього гуманоїда. Головне, що він може пересуватися, відштовхуючись однією ногою і не падаючи на спину.

Робот STARO, який вміє кататися на роликах і ковзанах

Наступний етап – робота поставлять на роликові ковзани і, нарешті, навчать фігурних піруетів на льоду. Для цих цілей у 2015 році було розроблено робота наступного покоління – STARO. З першого погляду всі ці досягнення викликають посмішку. Але насправді питання балансу й утримання рівноваги вирішує основну проблему повної подібності рухів людини для роботів гуманоїдної форми. Тепер вони зможуть реально замінити людину в усіх сферах діяльності. Особливо там, де зовнішні умови не допускають присутності людей (надання допомоги в зоні катастроф, несприятлива обстановка), але навколишні будови і розміри приміщень розраховані на параметри людського тіла.

Але навіть у звичайній обстановці такі роботи зможуть ефективно замінити людей, наприклад, (і це не жартома!) під час випробування нових моделей скейтбордів. Механічна людина, яка ніколи не втомлюється, може годинами накручувати кола на дошках і здійснювати ефектні трюки – Olli, Nolli, TicTac… до повного зносу або пошкодження скейта.

ATLAS – робот-акробат

Розробками антропоморфних роботів займаються не тільки в Японії, а й у Південній Кореї та США. Американська компанія Boston Dynamics спеціалізується в цій галузі з 1977 року. За ці роки компанією створено цілі серії спеціалізованих роботів, від механічних мулів для перенесення вантажів на пересіченій і гористій місцевості BigDog і бігунів-спринтерів Cheetah, що розвивають швидкість до 45 км/год, до ATLAS`a, що ходить прямо. Ця модель робота найпросунутіша, в ній впроваджено всі попередні розробки і вирішено проблеми з балансом, утриманням рівноваги і навіть емулюється вестибулярний апарат людини. Що це дало? ATLAS може не просто ходити, переступаючи перешкоди, а застрибувати на височини і навіть здійснювати акробатичні трюки! Заднє сальто з приземленням на дві точки? Без питань! Дивіться сальто у виконанні ATLAS`a.

Вражені та здивовані? Такому роботу… хоча чому роботу? – це ж уже гуманоїдне прямоходяче створіння із зачатками інтелекту, катання на скейті та роликах здасться дитячою забавою. Зараз він освоює паркур.

Поки що не все вирішено зі штучним інтелектом, для реалізації його в повному обсязі потрібні великі габарити, вага та енерговитрати. Тому обмежений за розмірами інтелект нинішніх роботів, сприймаючи навколишнє оточення, не завжди приймає правильне рішення. Але крокуючими роботами та їхнім рухом для виконання конкретних завдань необхідно якось керувати, для цього вчені з університету Токіо впровадили останні досягнення в галузі VR (віртуальної реальності) в програму робота JAXON`a. Сигнали датчиків, закріплених на тілі оператора, інтерпретуються в команди управління рухом і запам’ятовуються в пам’яті робота. Тепер він може повністю повторювати рухи людини – стрибати, нахилятися і танцювати. І, можливо, в недалекому майбутньому на Скейт-парках з’являться металеві фігури, які бездоганно виконують піруети на дошках.

І що ж далі?

Повна взаємодія з людиною на фізичному і соціальному рівні, роботи зможуть працювати в навколишньому середовищі, розрахованому для людей, та інструментами, створеними для людини, але в умовах, де присутність людей неможлива. Для цього і було вирішено завдання з навчанням робота ходьбі, стрибкам і утриманням рівноваги.

Сучасні матеріали легко дають змогу імітувати шкірні покриви і м’язову тканину, об’єднуємо все вищесказане, і на виході отримуємо повністю схожого на людину робота, який прямо ходить. Катання на роликах, велосипеді, скейті, ковзанах – та майже всі види спорту будуть доступні механічним людям. І може в недалекому майбутньому ми почуємо по ТБ…. – Сьогодні відкриття перших Олімпійських ігор для роботів!