Собака Sony Aibo скоро сможет спокойно ходить и исполнять сложные танцевальные номера

0 0

Швейцарские робототехники продемонстрировали в видеопрезентации эффективность своей разработки для периодических движений робота.

Aibo, симпатичный робот-щенок, разработанный компанией Sony, был создан для того, чтобы стать домашним питомцем. Робот уже может имитировать многие движения и поведение настоящих собак, например, ходить на четырёх лапах, откликаться на своё имя, реагировать на игрушки, выполнять трюки и обниматься. Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Sony Group Corporation недавно разработали новые модели на основе обучения с подкреплением (RL), которые могут расширить возможности робота Aibo. Эти модели, описанные в двух разных статьях, предварительно опубликованных на arXiv, предназначены для того, чтобы робот мог тихо ходить и выполнять выразительные танцевальные движения.

Пользователи Aibo, робота, разработанного компанией Sony, обратили внимание на шум, который издаёт робот, когда ходит по дому. Таким образом, недавно мы разработали подход RL на основе симуляции для минимизации скорости контакта с поверхностью в физическом симуляторе для достижения тихой ходьбы.

рассказал изданию Tech Xplore Рё Ватанабэ, первый автор исследования

Чтобы уменьшить шум, который издаёт щенок айбо во время ходьбы, Ватанабэ и его коллеги разработали новый подход, основанный на RL. Их метод был обучен активно демпфировать и укреплять каждый из суставов робота, используя данные, собранные датчиками под его лапами, и постепенно ужесточая наказание за быстрые движения, которые создают шум. Исследователи применили свой подход к Aibo и оценили его эффективность в реальных экспериментах. Затем они сравнили шум, который издавал робот при использовании их метода, с шумом, который он издавал при передвижении с помощью других базовых методов на основе RL и контроллеров, которые в настоящее время использует Sony.

Мы обнаружили, что наш контроллер передвижения значительно снижает уровень шума, который издаёт робот во время ходьбы, делая его значительно тише, чем коммерческие контроллеры Sony и другие обычные контроллеры RL.

Рё Ватанабэ, первый автор исследования

Помимо того, что исследователи наделили Aibo способностью более тихо передвигаться по дому, они также решили улучшить его развлекательные способности. В частности, они создали модель под названием Deep Fourier Mimic (DFM), которая сочетает представление движения с RL для создания более выразительных танцевальных номеров. Рё Ватанабэ добавил, чтосоздание разнообразных художественных движений для развлекательных роботов требует от дизайнеров много времени и, как правило, ограничивается простым воспроизведением движений. В отличие от этого, DFM позволяет развлекательным роботам максимально имитировать художественные движения, выполняя при этом дополнительную задачу, например, передвижение.

Ватанабэ и его коллеги показали, что созданная ими новая танцевальная программа обеспечивает более плавные и естественные движения. Более того, она позволила роботу Aibo по-новому взаимодействовать с пользователями, танцуя с ними и имитируя их движения. Разработанная ими танцевальная программа не только отслеживает базовые движения, но и естественным образом переключается между различными режимами движения. Новые подходы на основе радиочастот, разработанные этой группой исследователей, могут быть применены к Aibo, чтобы сделать его более тихим и улучшить его способность развлекать пользователей. Кроме того, их можно применить к другим домашним роботам или роботизированным системам, предназначенным для развлечения гостей в тематических парках по всему миру.

В будущем Ватанабэ и его коллеги надеются преодолеть некоторые ограничения, которые они наблюдали при тестировании моделей в реальных экспериментах. Метод выразительного танца оказался эффективным для периодических движений, таких как танец и ходьба, но не для непериодических движений, таких как захват, удар ногой и вставание, которые в настоящее время необходимо сегментировать отдельно.

Мы заметили компромисс между бесшумностью и надёжностью при ходьбе. Таким образом, теперь мы стремимся разработать метод обучения ходьбе, который был бы тихим и надёжным и использовал бы информацию о восприятии.

Рё Ватанабэ, первый автор исследования

Психологи утверждают, что восприятие образа тела формируется у детей с 7 лет.