Το κινέζικο ανθρωποειδές ρομπότ που περπατά φυσικά, σχεδόν σαν άνθρωπος [Video]

Ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της δημιουργίας ρομπότ που κινούνται με φυσικότητα όπως οι άνθρωποι έκανε η κινεζική εταιρεία PNDbotics, παρουσιάζοντας τον «Adam», ένα νέο ανθρωποειδές ρομπότ που ενσωματώνει προηγμένους αλγορίθμους τεχνητής νοημοσύνης και μαθαίνει να κινείται με αυτονομία και προσαρμοστικότητα σε πραγματικό χρόνο.

Ο Adam διακρίνεται για την ικανότητα του να προσαρμόζει τον βηματισμό, τη σταθερότητα και την ισορροπία του σε διαφορετικά εδάφη, ακόμα και ανώμαλα, διατηρώντας φυσική κίνηση. Πρόκειται για ένα τεχνολογικό άλμα που φέρνει την Ρομποτική ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματική εφαρμογή σε ρεαλιστικές συνθήκες, ξεπερνώντας τα μέχρι πρότινος όρια της θεωρητικής εκπαίδευσης σε προσομοιώσεις.

Η «καρδιά» του Adam είναι ένας ιδιόκτητος αλγόριθμος ενισχυτικής μάθησης (reinforcement learning), ο οποίος εξελίχθηκε μέσω εκατοντάδων ωρών εκπαίδευσης σε προσομοιώσεις υψηλής ακριβείας. Από τον Ιούνιο του 2023, η ομάδα της PNDbotics εργάζεται εντατικά για τη βελτίωση κρίσιμων στοιχείων του ρομπότ, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην ενίσχυση των ποδιών και των πελμάτων του ώστε να μπορεί να ανταποκριθεί σε απαιτητικά περιβάλλοντα.

Η αρθρωτή αρχιτεκτονική του ρομπότ παρέχει επιπλέον ευελιξία, καθιστώντας τον Adam ικανό να ανταποκρίνεται δυναμικά και άμεσα σε αλλαγές του περιβάλλοντος. Σε αντίθεση με πιο παραδοσιακές προσεγγίσεις όπως η Predictive Model Control (MPC) που υιοθετούν ρομπότ όπως το Atlas ή το Spot της Boston Dynamics, οι οποίες βασίζονται σε αυστηρά μαθηματικά μοντέλα και προσχεδιασμένη κίνηση, ο Adam χρησιμοποιεί βαθιά ενισχυτική μάθηση (deep reinforcement learning), επιτρέποντάς του να εξερευνά και να μαθαίνει μέσα από την ίδια την εμπειρία του.

Η χρήση ενισχυτικής μάθησης σε ανθρωποειδή ρομπότ ήταν μέχρι σήμερα περιορισμένη, κυρίως λόγω υψηλού κόστους, προβλημάτων συντήρησης και της δυσκολίας να εφαρμοστούν ακριβώς τα δεδομένα των προσομοιώσεων στον πραγματικό κόσμο. Η PNDbotics φιλοδοξεί να αλλάξει αυτό το τοπίο, με τον Adam να αποτελεί ένα λειτουργικό «τεστ πεδίου» για εφαρμογές σε πραγματικές συνθήκες.

Ο Adam έχει ύψος 1,60 μέτρα και ζυγίζει 60 κιλά. Διαθέτει 25 ενεργοποιητές τύπου QDD (quasi-direct drive)που προσφέρουν άμεση και ευαίσθητη απόκριση σε κινήσεις. Οι αρθρώσεις των ποδιών είναι σχεδιασμένες για να αποδίδουν ροπή έως και 360 Nm, προσφέροντας εντυπωσιακή ευστάθεια και δύναμη, ενώ τα χέρια έχουν πέντε βαθμούς ελευθερίας και η μέση τρεις.

Το σώμα του Adam έχει βιομιμητικό σχεδιασμό, ο οποίος ενισχύει τη ρεαλιστική κινησιολογία. Ο έλεγχος του συστήματος πραγματοποιείται μέσω ενός επεξεργαστή Intel i7, ενώ υποστηρίζεται από πραγματικού χρόνου δίκτυο ελέγχου για ομαλή και συγχρονισμένη κίνηση όλων των αρθρώσεων.

Για την ενίσχυση της εκπαίδευσης του Adam, η ομάδα προσάρμοσε και μετέτρεψε τα διαθέσιμα δεδομένα, ώστε να ευθυγραμμιστούν με τη μοναδική δομή του ρομπότ. Συνδύασε δημόσια datasets με κινήσεις υψηλής ακρίβειας από ανθρώπινους performers, δημιουργώντας μια πλούσια βάση εκπαίδευσης για πιο ακριβή και ρεαλιστική προσομοίωση σύνθετων εργασιών.

Η δυνατότητα του Adam να προσαρμόζεται σε διαφορετικές και απαιτητικές καταστάσεις ανοίγει τον δρόμο για τη χρήση του σε πραγματικά σενάρια εξυπηρέτησης, είτε πρόκειται για εργασία σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, είτε για μελλοντική υποστήριξη σε οικιακές και ιατρικές εφαρμογές.

Παρόλο που το ρομπότ έχει τη δυνατότητα ενσωμάτωσης οπτικών αισθητήρων και αρθρωτών χεριών για χειρισμό αντικειμένων, η κύρια έμφαση του τρέχοντος πρωτοτύπου εστιάζει στην αυτόνομη κίνηση, η οποία θεωρείται θεμέλιο για την επιτυχία κάθε ρομποτικού συστήματος που καλείται να λειτουργήσει στον πραγματικό κόσμο.

Η εξέλιξη του Adam αντιπροσωπεύει μια κρίσιμη στιγμή για τον κλάδο της Ρομποτικής. Ενώ μέχρι σήμερα πολλά ανθρωποειδή ρομπότ παρέμεναν περιορισμένα σε εργαστηριακές επιδείξεις ή βασίζονταν σε προσχεδιασμένες ακολουθίες, ο Adam δείχνει πως η αυτονομία, η μάθηση και η προσαρμοστικότητα μπορούν να συνυπάρξουν σε ένα αρθρωτό, ευέλικτο και εμπορικά βιώσιμο πλαίσιο.

Η προσπάθεια της PNDbotics αναμένεται να λειτουργήσει ως καταλύτης για νέες ερευνητικές εφαρμογές, αλλά και για την περαιτέρω εκδημοκράτιση της ρομποτικής μάθησης, καθιστώντας εφικτό για μικρότερες ομάδες ή startups να συμβάλουν σε ένα ταχέως εξελισσόμενο οικοσύστημα.

[via]