Algoritmet AI sjellin duart e robotit një hap më afër njeriut

Ndërsa manipulimi i shkathët i objekteve është një detyrë thelbësore e përditshme për njerëzit, është akoma shumë sfiduese zotërimi i këtij manipulimi për duart robotike.

Studiuesit në WMG, Universiteti i Warwick, kanë zhvilluar algoritme të reja të inteligjencës artificiale në mënyrë që robot të mësojë se si të manipulojë objekte ashtu si njerëzit.

Në ambiente të simuluara, duart robotike mësojnë vetë se si të koordinojnë lëvizjet dhe të ekzekutojnë detyra si hedhja e një topi njëri-tjetrit dhe tjerrja e një stilolapsi.

Shadow Robot Dexterous Hand është një dorë robot, me madhësi, formë dhe aftësi lëvizje të ngjashme me ato të dorës njerëzore. Për t’i dhënë dorës robotike aftësinë për të mësuar se si të manipulojë objekte studiuesit nga WMG, Universiteti i Warwick, kanë zhvilluar algoritme të reja AI.

Duart e robotëve mund të përdoren në shumë aplikime, të tilla si prodhimi, kirurgjia dhe aktivitetet e rrezikshme si çaktivizimi bërthamor. Për shembull, duart robotike mund të jenë shumë të dobishme në montimin e kompjuterit ku montimi i mikroçipave kërkon një nivel saktësie që vetëm duart e njeriut mund të arrijnë aktualisht. Falë përdorimit të duarve të robotëve në linjat e montimit, produktiviteti më i lartë mund të arrihet ndërsa siguron ulje të ekspozimit nga situatat e rrezikut të punës ndaj punëtorëve njerëzorë.

Në letër, ‘Zgjidhja e Detyrave Sfiduese të Manipulimit të Shkathët me Optimizimin e Trajektimit dhe Mësimin e Përforcimit’, studiuesit Profesor Giovanni Montana dhe Dr. Henry Charlesworth nga WMG, Universiteti i Warwick kanë zhvilluar algoritme të reja të AI – ose “trurin” – që kërkohet të mësojnë se si të koordinoni lëvizjet e gishtërinjve dhe mundësoni manipulimin.

Duke përdorur simulime fizikisht realiste të dorës robotike të Shadow, studiuesit kanë qenë në gjendje të bëjnë dy duar të kalojnë dhe të hedhin objekte te njeri-tjetri, si dhe të rrotullojnë një stilolaps mes gishtave të saj. Sidoqoftë, algoritmet nuk janë të kufizuara në këto detyra, por mund të mësojnë çdo detyrë për sa kohë që mund të simulohet. Simulimet 3D u zhvilluan duke përdorur MuJoCo (Dinamika Multi-Joint me Kontakt), një motor i fizikës nga Universiteti i Uashingtonit.

Qasja e studiuesve përdor dy algoritme. Fillimisht, një algoritëm planifikimi prodhon disa shembuj të përafërt se si dora duhet të jetë duke kryer një detyrë të veçantë. Këta shembuj më pas përdoren nga një algoritëm i mësimit të përforcimit që zotëron aftësitë e manipulimit më vete. Duke ndjekur këtë qasje, studiuesit kanë qenë në gjendje të prodhojnë performancë dukshëm më të mirë krahasuar me metodologjitë ekzistuese. Mjedise të simulimit janë bërë publike në dispozicion për çdo studiues për t’u përdorur.

Tani që algoritmet kanë qenë të suksesshëm në simulimet, ekipi i Profesor Montana do të vazhdojë të punojë ngushtë me Shadow Robot dhe të testojë metodologjinë e AI në pajisjen e vërtetë robotike, e cila mund të shohë dorën të përparojë një hap më afër për t’u përdorur në jetën reale .

Në një punim të dytë, ‘PlanGAN: Planifikimi i bazuar në Model me Shpërblime të Rralla dhe Qëllime të Shumëfishta’, që do të paraqitet në konferencën 2021 NeurIPS, studiuesit e WMG gjithashtu kanë zhvilluar një qasje të re dhe të përgjithshme të UA që u mundëson robotëve të mësojnë detyra të tilla si dhe objektet lëvizëse, të cilat do të përmirësojnë më tej aplikacionet e manipulimit të duarve.

Profesori Giovanni Montana, nga WMG, Universiteti i Warwick komenton: “E ardhmja e dixhitalizimit mbështetet në algoritme të AI që mund të mësojnë në mënyrë autonome dhe të jesh në gjendje të zhvillosh algoritme që i japin dorës Shadow Robot aftësinë për të vepruar si një e vërtetë është pa asnjë njeri kontributi është një hap emocionues përpara. Këto duar autonome mund të përdoren në të ardhmen për të ofruar kirurgë robotikë, për të rritur produktivitetin e linjave të montimit dhe për të zëvendësuar njerëzit në punë të rrezikshme siç është hedhja e bombave. “

“Në punën e ardhshme, ne do t’i lëmë robotët të perceptojnë mjedisin aq saktë sa njerëzit, jo vetëm përmes algoritmeve të vizionit kompjuterik që mund të shohin botën, por përmes sensorëve që zbulojnë temperaturën, forcën dhe dridhjet, në mënyrë që robot të mësojë se çfarë të bëjë kur i ndjen ato ndjesi. ”

Rich Walker, Drejtor Menaxhues i Shadow Robot Company, në Londër, komenton:

“Kur filluam të ndërtonim duar të shkathëta, ishte sepse nuk kishte asnjë mënyrë për të kapur një pa e ndërtuar atë! 20 vjet më vonë, tani po shohim studiues si Giovanni të japin premtimin e pajisjes duke krijuar algoritme mjaft të zgjuar për të kontrolluar dorën e robotit – së shpejti ndoshta do të shohim performancë super-njerëzore? “