Robot beradaptasi dengan kehilangan anggota tubuh

Jurnal Nature menerbitkan sebuah artikel berjudul Robots That Can Adapt Like Like Animals. Ini menunjukkan bagaimana robot dapat pulih dari cedera dalam waktu kurang dari 2 menit. Video di atas menunjukkan bagaimana robot berkaki enam beradaptasi dan terus berjalan bahkan dengan dua kaki patah. Algoritma yang dikembangkan juga berlaku untuk lengan robot.

Makhluk hidup memiliki kemampuan yang kuat untuk beradaptasi dengan cedera. Anjing mungkin kehilangan cakarnya, tetapi setelah beberapa saat ia masih bisa bermain dengan pemiliknya. Pergelangan kaki yang terkilir akan menemukan cara untuk terus bergerak. Fitur-fitur ini akan sangat berguna pada robot yang juga dapat kehilangan bagian tubuh mereka. Menurut para peneliti, hewan tidak memulai pelatihan dari awal ketika terluka. Sebaliknya, mereka menggunakan intuisi. Mereka memilih beberapa cara untuk terus bekerja, mengujinya dan memilih yang tepat. Sebuah tim ilmuwan berhasil membuat robot yang melakukan hal yang kira-kira sama.

Sebelum memulai operasi, robot menggunakan simulasi kemajuan komputer. Ini adalah bagaimana peta perilaku terperinci dikompilasi berdasarkan pada algoritma MAP-Elit evolusioner baru. Peta tersebut berisi representasi robot tentang berbagai metode kerja dan penilaian keberhasilan mereka. Hexapod menjadi rusak dan mencoba menggunakan tampilan ini untuk mengontrol algoritma pembelajaran. Metode berjalan lama tidak lagi berfungsi - peta dikompilasi untuk enam anggota tubuh yang sehat. Eksperimen sedang dilakukan untuk mendeteksi perilaku kompensasi dan optimisasi Bayesian dengan cepat. Algoritma baru ini disebut Intelligent Trial and Error.

Setelah cedera, robot belajar. Dia memiliki gagasan tentang jenis perilaku sebelumnya yang mungkin berhasil, dan dia mulai mengujinya. Tetapi ide-ide ini didasarkan pada simulasi robot tanpa kerusakan. Oleh karena itu, Anda perlu menemukan cara untuk memodifikasinya agar berfungsi. Robot melakukan percobaan. Jika satu perilaku tidak berfungsi, robot akan mengecualikan seluruh kelompoknya, dan mencoba sesuatu yang lain. Misalnya, jika gerakan dengan kaki depan tidak membantu, robot akan mencoba menggerakkan bagian belakang. Menurut hasil percobaan, bagian terpenting adalah pemetaan dan bekerja dengannya. Menariknya, gerakan hexapod sebagai hasilnya mulai menyerupai gerakan binatang yang terluka.

Para peneliti dikejutkan oleh kecepatan pelatihan robot yang rusak. Adaptasi membutuhkan kurang dari dua menit, dalam video, proses ini memakan waktu 20-30 detik. Terkadang, sebagai hasil adaptasi, robot berkaki enam mulai bergerak sedikit lebih cepat dari sebelumnya. Algoritma yang sama bekerja dengan banyak robot lainnya. Misalnya, video menunjukkan tes lengan manipulator, yang tugasnya adalah untuk mengangkut objek ke titik tertentu. Itu menunjukkan bahwa metode ini memungkinkan Anda untuk beradaptasi dengan hilangnya dua anggota badan dari enam dan kerusakan dua mesin arm-manipulator. Hexapod dapat menyesuaikan diri dengan enam jenis cedera, lengan robot - di bawah 14.

Teknologi baru dapat membantu menciptakan robot yang lebih mandiri dan andal. Operasi pencarian dan penyelamatan tidak akan dikaitkan dengan perhatian khusus pada robot, dan robot asisten pribadi akan terus berguna bahkan jika terjadi kesalahan serius.

Berdasarkan materi dari Phys.org dan situs berita University of Wyoming . DOI: 10.1038 / nature14422 .