Nehéz terepekkel is megbirkózik az intelligens négylábú robot

Meredek szakaszok, csúszós talaj, magas lépcsők, kavicsos talaj és gyökerekkel teli erdei ösvények: a Zürichi-tó déli végénél található 1098 méter magas Etzel-hegyre vezető út számos akadállyal van tele. ANYmal, az ETH Zürich Robotikai Rendszerek Laboratóriumának négylábú robotja azonban 31 perces túrája során könnyedén leküzdötte a 120 függőleges métert, mely 4 perccel gyorsabb időnek számít, mint az emberi túrázók becsült időtartama - ráadásul esés vagy eltévedés nélkül.

Ezt egy új vezérlési technológia teszi lehetővé, amelyet az ETH Zürich kutatói nemrég mutattak be a Science Robotics című folyóiratban. "A robot a gépi tanulásnak köszönhetően megtanulta kombinálni a környezetének vizuális érzékelését a propriocepcióval, vagyis a tapintásérzékeléssel, amely a lábak közvetlen érintkezésén alapul. Ez azt eredményezi, hogy a robot gyorsabban, hatékonyabban és mindenekelőtt robosztusabban küzd meg az egyenetlen tereppel" - mondta Marco Hutter robotika-professzor.

Veszélyes helyszíneken is alkalmazható a fejlett négylábú robot

A nehéz terepen való navigáláshoz az emberek és az állatok teljesen automatikusan kombinálják a környezetük vizuális érzékelését a lábaik és kezeik propriocepciójával. Ezáltal könnyebben megbirkózhatnak a csúszós vagy puha talajjal, és magabiztosan mozoghatnak még akkor is, ha a látási viszonyok rosszak. A lábakon járó robotok eddig viszont csak korlátozott mértékben voltak képesek erre.

"Ennek oka, hogy a lézeres érzékelők és kamerák által rögzített információk a közvetlen környezetről gyakran hiányosak és kétértelműek" - magyarázza Takahiro Miki, Hutter csoportjának doktorandusza és a tanulmány vezető szerzője. Például a magas fű, a sekély pocsolyák vagy a hó leküzdhetetlen akadályoknak tűnnek, illetve részben láthatatlanok is a kamerák által. Emellett a robot látását a terepen a nehéz fényviszonyok, a por vagy a köd is nehezítheti.

"Ezért az ANYmalhoz hasonló robotoknak képesnek kell lenniük arra, hogy maguk döntsék el, mikor bízzanak a környezetük vizuális érzékelésében és haladjanak lendületesen előre, és mikor jobb, ha óvatosan és kis lépésekkel közlekednek. Ez pedig nagy kihívás" - tette hozzá Miki.

A jövőben az ANYmal bárhol bevethető lesz, ahol az ember számára túl veszélyes vagy más robotok számára járhatatlan az út - legyen szó akár földrengés, nukleáris katasztrófa vagy erdőtűz miatt nehézzé vált terepről.

2021 szeptemberében az ANYmal a DARPA Subterranean Challenge-en, azaz a világ legismertebb robotikai versenyén mutatta be, hogy mennyire jól működik az új irányítási technológia.

Az ETH Zürich robotja automatikusan és gyorsan leküzdött számos akadályt és nehéz terepet, miközben önállóan fedezett fel egy szűk alagutakból, barlangokból és városi infrastruktúrából álló földalatti rendszert. Ez nagyban hozzájárult ahhoz, hogy az ETH Zürich kutatói a CERBERUS csapat részeként az első helyet szerezték meg, 2 millió dolláros díjjal.

V.V.