O robô se adapta à perda de membros

A revista Nature publicou um artigo chamado Robôs que podem se adaptar como animais. Ele demonstra como os robôs podem se recuperar de uma lesão em menos de 2 minutos. O vídeo acima mostra como um robô de seis pernas se adapta e continua andando mesmo com duas pernas quebradas. O algoritmo desenvolvido também é aplicável ao braço robótico.

Os seres vivos têm uma forte capacidade de se adaptar a lesões. O cão pode perder a pata, mas depois de um tempo ainda poderá brincar com o dono. Um tornozelo torcido encontrará uma maneira de continuar se movendo. Esses recursos seriam muito úteis em robôs que também podem perder partes de seus corpos. Segundo os pesquisadores, os animais não começam o treinamento do zero quando são feridos. Em vez disso, eles usam intuição. Eles selecionam várias maneiras de continuar trabalhando, testam e escolhem a correta. Uma equipe de cientistas conseguiu criar robôs que fazem aproximadamente a mesma coisa.

Antes do início da operação, o robô usa uma simulação em computador do progresso. É assim que um mapa de comportamento detalhado é compilado com base no novo algoritmo evolutivo MAP-Elites. O mapa contém representações do robô sobre vários métodos de trabalho e uma avaliação do seu sucesso. O Hexapod fica danificado e tenta usar essas visualizações para controlar o algoritmo de aprendizado. Os velhos métodos de caminhada não funcionam mais - um mapa foi compilado para seis membros saudáveis. Experimentos estão em andamento para detectar rapidamente o comportamento compensatório e a otimização bayesiana. O novo algoritmo é chamado de Tentativa e Erro Inteligente.

Após uma lesão, o robô aprende. Ele tem idéias sobre tipos anteriores de comportamento que podem funcionar e começa a testá-las. Mas essas idéias são baseadas na simulação de um robô sem danos. Portanto, você precisa encontrar uma maneira de modificá-los para fazê-los funcionar. O robô faz experimentos. Se um comportamento não funcionar, o robô excluirá todo o grupo e tentará outra coisa. Por exemplo, se movimentos com as pernas dianteiras não ajudarem, o robô tentará mover a parte traseira. De acordo com os resultados dos experimentos, a parte mais importante é mapear e trabalhar com ele. Curiosamente, os movimentos do hexápode, como resultado, começam a se parecer com os movimentos de um animal ferido.

Os pesquisadores ficaram impressionados com a velocidade do treinamento de robôs danificados. A adaptação requer menos de dois minutos; no vídeo, esse processo leva de 20 a 30 segundos. Às vezes, como resultado da adaptação, um robô de seis pernas começa a se mover um pouco mais rápido do que antes. O mesmo algoritmo funciona com muitos outros robôs. Por exemplo, o vídeo mostra um teste de um braço manipulador, cuja tarefa era transportar um objeto para um determinado ponto. Foi demonstrado que o método permite que você se adapte à perda de dois membros a partir de seis e à quebra de dois motores do manipulador de braço. Hexapod foi capaz de se ajustar a seis tipos diferentes de lesões, um braço robótico - com menos de 14 anos.

A nova tecnologia pode ajudar a criar robôs mais autônomos e confiáveis. As operações de busca e salvamento não serão associadas a muita atenção aos robôs, e os robôs de assistente pessoal continuarão sendo úteis, mesmo em caso de mau funcionamento grave.

Baseado em materiais do Phys.org e no site de notícias da Universidade de Wyoming . DOI: 10.1038 / nature14422 .