Двуногого робота Cassie научили чеканить мяч, одновременно с этим поддерживая баланс. В будущем подобный навык может помочь при решении прикладных задач, требующих выполнения двух динамических действий, рассказали инженеры в интервью IEEE Spectrum.

Ходячие роботы, особенно использующие динамические движения, имеют преимущества перед колесными, но их конструкция и алгоритмы управления гораздо сложнее. Это вызвано тем, что такие роботы нестабильны и им постоянно приходится поддерживать баланс, отслеживая свое положение и тщательно рассчитывая будущие движения.

Если разработчики создают робота с руками, выполняющего с их помощью какие-либо задачи, управление становится еще более сложным, потому что асинхронные движения рук и ног приходится согласовывать, чтобы робот не упал.

Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли представили в 2017 году двуногого робота Cassie, а затем создали на его базе человекоподобного робота Digit, отличающегося от Cassie наличием туловища и рук. На протяжении двух лет разработчики постоянно обучают роботов различным частным нетривиальным навыкам, потому что в будущем эти наработки можно будет использовать для создания универсального робота, которого можно применять на практике.

Последний навык, которому инженеры научили Cassie, заключается в подбрасывании мячика над собой с помощью небольшой площадки в верхней части корпуса. После того, как инженер отпускает мячик над роботом, он начинает двигать корпусом вверх-вниз, а также немного наклонять его в сторону, в зависимости от траектории мяча. Одновременно с этим робот поддерживает стабильное положение на одном месте.

Пока робот имеет несколько ограничений во время чеканки мяча. Во-первых, он отслеживает положение площадки и мячика с помощью внешней системы захвата движений. Во-вторых, алгоритм управления исходит из того, что робот установлен неподвижно, а на самом деле он может немного сдвигаться, из-за чего постепенно появляется ошибка в расчетах, и робот теряет мяч.

Недавно разработчики научили Cassie ездить на гиророликах. Они показали, что робот может сохранять баланс и поворачивать, даже если он наезжает на небольшие неровности. Сложность решенной инженерами задачи заключается в том, что робот и гироролики работают независимо друг от друга и поддерживают баланс автономно.

Автор: Григорий Копиев