Humanoide Roboter lernen aufzustehen

Forscher der University of Illinois Urbana-Champaign haben ein System geschaffen, das humanoiden Robotern nach dem Sturz unabhängig aufstehen kann.

Humanoide Roboter, die mit einer menschenähnlichen Struktur entwickelt wurden, werden immer in der Lage, reale Aufgaben zu erledigen, da Fortschritte bei Kontrollalgorithmen ihre Geschwindigkeit und Bewegungskomplexität verbessern.Sie sind jedoch anfällig für Stolpern oder Kollieren mit Objekten, da sie wie Menschen auf zwei Beinen laufen und laufen.Im Gegensatz zu Menschen, die nach dem Sturz leicht aufstehen können, haben diese Roboter oft Schwierigkeiten, sich ohne externe Hilfe zu erholen.

Forscher der Universität von Illinois Urbana-Champaign haben ein maschinelles Lernrahmen entwickelt, mit dem humanoide Roboter nach autonomem Fall wiederhergestellt werden können.Das Framework könnte die Autonomie der Roboter verbessern und deren breiterer Einsatz unterstützen.

Das Forschungsteam entwickelte ein Rahmen namens HumanUp, das das Verstärkungslernen (RL) nutzt, um humanoiden Robotern unabhängig von ihrer fallenden Position alleine aufzustehen.

Frühere Anwendungen des humanoiden Lernens waren erfolgreich, aber die Aufgabe, aufgrund komplexer Kontaktmuster zusätzliche Herausforderungen zu machen.Die genaue Modellierung der Kollisionsgeometrie und der Umgang mit spärlichen Belohnungen sind für eine effektive Genesung von wesentlicher Bedeutung.Ein zweiphasiger Ansatz wird verwendet, um diese Herausforderungen nach einem strukturierten Lehrplan anzugehen.

Das HumanUp RL -Framework arbeitet in zwei Phasen.Die erste Stufe identifiziert effektive Gliedmaßenbahnen, die es einem Roboter ermöglichen, ohne strenge Einschränkungen für die Bewegung oder Geschwindigkeit der Bewegung aufzustehen.

In der zweiten Stufe verfeinert das Rahmen die anfänglichen Bewegungen und verwandelt sie in glatte und kontrollierte Bewegungen, die der Roboter ausführen kann.Diese Bewegungen bleiben unabhängig von der Position des Roboters oder des Geländes, in das er fällt, wirksam.

Die Forscher testeten HumanUP in Simulationen und realen Einstellungen mit dem Humanoid-Roboter der Unitree G1, den Unitre-Robotik entwickelte.Ihre Ergebnisse waren vielversprechend und zeigten, dass sich der Roboter unabhängig von seiner Position oder der darunter liegenden Oberfläche autonom von Stürzen erholen konnte.

Der vom Team entwickelte Rahmen könnte für andere humanoide Roboter verfeinert und angepasst werden, sodass sie nach dem Sturz autonom erholen können.Diese Weiterentwicklung könnte die Roboterfähigkeiten verbessern und ihre breitere Akzeptanz in realen Anwendungen unterstützen.