Robot jeżdżący dwusystemowo dzięki automatycznej nawigacji
Stworzono robota posiadającego możliwość poruszania się na nogach oraz kołach, który dzięki automatycznej nawigacji, łączy oba systemy.
Czy wyobrażasz sobie robota, który potrafi poruszać się zarówno na kołach, jak i na nogach? Naukowcy z Laboratorium Systemów Robotycznych na ETH w Zurychu właśnie takiego robota stworzyli. Robot łączy w sobie zalety obu systemów, co pozwala mu autonomicznie nawigować w różnorodnych środowiskach.
Tradycyjnie roboty były wyposażone albo w koła, co umożliwiało im szybkie poruszanie się po gładkich powierzchniach, albo w nogi, co z kolei pozwalało na pokonywanie trudnych terenów. Jednak każdy z tych systemów miał swoje ograniczenia. Koła nie radziły sobie z przeszkodami, a roboty na nogach były wolne i energochłonne.
Naukowcy z ETH Zurich postanowili połączyć te dwa podejścia. Ich robot, oparty na modelu zaprezentowanym przez drużynę CERBERUS podczas DARPA Subterranean Challenge w 2021 roku, może płynnie transformować się między trybem jazdy a chodzenia, dzięki zaawansowanym technikom uczenia maszynowego.
Kluczowym elementem nowego robota jest zaawansowany system nawigacji, oparty na hierarchicznym uczeniu ze wzmocnieniem. Dzięki temu robot jest w stanie analizować różnorodne dane wejściowe i w ciągu milisekund tworzyć plany nawigacyjne. System wykorzystuje sieci neuronowe, które uczą się z danych zbieranych przez czujniki zintegrowane z robotem. Czujniki pozwalają robotowi oceniać teren i wybierać najbardziej efektywny sposób poruszania się.
Robot ma ogromny potencjał w różnych dziedzinach powiązanych z transportem. Może być wykorzystywany do dostarczania towarów, szczególnie w miejscach, gdzie tradycyjne pojazdy mają trudności z nawigacją. Wyobraźmy sobie, że taki robot może poruszać się po ulicach miasta, omijając przeszkody i dostarczając paczki bez konieczności angażowania człowieka.
Poruszając się na trudniejszych terenach, takich jak budowy czy obszary zniszczone przez klęski żywiołowe, robot może przechodzić na tryb chodzenia, pokonując przeszkody, które byłyby nie do przebycia dla zwykłych pojazdów.
Jednym z największych osiągnięć nowego robota jest jego efektywność energetyczna. Podczas jazdy na kołach zużywa mniej energii, co pozwala mu na dłuższe działanie. W trudnych warunkach terenowych przełącza się na tryb chodzenia, co zwiększa jego zdolność do pokonywania przeszkód, ale wymaga więcej energii. Dzięki połączeniu obu trybów, robot może pracować efektywnie przez dłuższy czas, co jest kluczowe w zastosowaniach komercyjnych i ratowniczych, które mogą trwać długie godziny.
Tworzenie tak zaawansowanego robota nie było łatwe. Jak mówi Joonho Lee, jeden z głównych autorów badania, „Nasz projekt to wynik ponad pięciu lat badań w dziedzinie robotyki kroczącej, nawigacji autonomicznej i percepcji robotów.” Tradycyjne metody planowania nawigacji okazały się niewystarczające dla robotów poruszających się z dużą prędkością, dlatego naukowcy musieli opracować nowe podejścia.
Przyszłość tego rodzaju robotów jest bardzo obiecująca. Lee planuje rozszerzyć system nawigacji, aby uwzględniał więcej informacji, takich jak warunki pogodowe czy znaki drogowe. Dzięki temu roboty będą mogły poruszać się jeszcze bezpieczniej i bardziej efektywnie w rzeczywistych warunkach.
Dzięki zaawansowanym technikom uczenia maszynowego, robot jest w stanie szybko i precyzyjnie planować swoją trasę, co otwiera nowe możliwości w wielu dziedzinach, od logistyki po akcje ratunkowe. To krok naprzód w naszej zdolności do tworzenia robotów, które mogą efektywnie współpracować z ludźmi i wspierać ich w codziennych zadaniach.
Szymon Ślubowski
