На это ему хватило всего одного урока.
Несмотря на все технологические достижения, от навигации по далеким планетам до выполнения сложных хирургических операций, роботам по-прежнему не хватает сноровки в выполнении некоторых базовых человеческих задач. Одна из самых значительных проблем — это ловкость, то есть способность захватывать, удерживать и управлять объектами.
По крайней мере, так было до сих пор. В Институте исследований Toyota в Массачусетсе робота научили использовать все свое тело для работы с крупными объектами, как это делают люди. С впечатляющими результатами экспериментов можно ознакомиться на страницах Science Robotics.
Мы используем множество навыков, чтобы поднимать предметы и манипулировать ими — от мелких, точных движений кистей до крупных мышечных движений с участием рук, ног и корпуса (общая моторика). Роботам эти крупные движения, например, подъем и удержание большой коробки, даются с трудом — поскольку они требуют постоянных сложных корректировок, чтобы предотвратить падение или выскальзывание объекта.
Гуманоидный робот-торс Пуньо добился больших успехов на этом поприще. Он сумел взвалить на плечо большой кувшин с водой, поднимал и удерживал большую коробку. Для управления своими движениями робот полагался на обратную связь от своей мягкой кожи и суставных датчиков, чувствительных к давлению.
Залогом успеха Пуньо стали мягкость тела (пассивная податливость) и заложенная в суставах гибкость (активная податливость). По сравнению с жесткой версией робота он показал значительно лучшие результаты.
«Добавление любого типа податливости (то есть пассивной, активной или обеих) полезно, демонстрируя в среднем увеличение показателя успеха на 206% по сравнению с ее отсутствием», — подсчитали робототехники.
Примечательно, что роботу хватило всего одного урока. Исследователи тренировали Пуньо методом обучения с подкреплением на основе примеров. Ему показали, что он должен делать, всего одной демонстрацией в виртуальной среде, а дальше он практиковался самостоятельно, пока не понял, как это осуществить.
«Одной дистанционно управляемой демонстрации, собранной в симуляции, достаточно для обучения правилам выполнения стилизованных, контактных движений», — пояснили исследователи.
Эти достижения ознаменовали заметный прорыв в робототехнике — прежде всего в части ее приближения к каким-то нашим повседневным потребностям. Такие роботы могут быть грузчиками, складскими работниками, а также помогать по дому людям с ограниченными возможностями движения. И самое главное — больше не нужно сложное программирование — роботу достаточно один раз показать, чем он может быть полезен.