ETH Zürich-ის რობოტმა ძაღლმა რუბიკის კუბი თათებით ააწყო

ციურიხის ფედერალურ ტექნოლოგიურ ინსტიტუტში (ETH Zürich) რობოტული სისტემების ლაბორატორიამ ოთხფეხა რობოტ ძაღლ ANYmal-D-ს უზარმაზარი რუბიკის კუბის აწყობა ასწავლა. განსაკუთრებული ისაა, რომ რობოტი კუბის ცალკეულ ფენებს წინა ფეხებითა და თათებით ატრიალებს, ამ დროს კი უკანა ფეხებზე ბალანსს ინარჩუნებს. ამისთვის მკვლევრებმა კომპიუტერული ხედვიდან კლასიკურ ალგორითმებამდე და განმტკიცებით სწავლებამდე (RL) სხვადასხვა მეთოდი გამოიყენეს.

რობოტული სისტემების ლაბორატორიის მეცნიერები ANYmal-ის მიერ რუბიკის კუბის აწყობის პროცესს სამ ეტაპად ყოფენ: კუბის დასკანერება, აწყობის დაგეგმვა და მისი შესრულება. ამის შესახებ ისინი კვლევაში „გიგანტური რუბიკის კუბის აწყობა ოთხფეხა რობოტით“ წერენ, რომელიც Arxiv-ზე წინასწარი პუბლიკაციის სახით გამოქვეყნდა. დაახლოებით 4,6 კგ-იანი კუბის დასკანერებისას ANYmal მას ჯერ წინა ფეხებით ატრიალებს, რათა ჩაშენებული კამერით კუბის ყველა მხარე აღბეჭდოს. რობოტი კუბის ცალკეული ნაწილების ფერების განლაგებას ამოიცნობს და ამ ინფორმაციის საფუძველზე აწყობის გზას ითვლის.

კუბის ფენების ისე შესატრიალებლად, რომ ექვსივე მხარეს ერთი ფერი ჰქონდეს, რობოტი კოჩემბას ამომხსნელს იყენებს. ეს ჰერბერტ კოჩემბას მიერ შემუშავებული ალგორითმია, რომელიც რუბიკის კუბს რაც შეიძლება სწრაფად და ეფექტიანად აწყობს. ამ ალგორითმის უპირატესობა ისაა, რომ კუბის ასაწყობად მხოლოდ რამდენიმე შემობრუნებაა საჭირო და რობოტს ფეხებით ბევრი რთული მოძრაობის შესრულება აღარ უწევს. კუბის რობოტის ფეხებით, უფრო ზუსტად კი თათებით მართვა მეცნიერებაში პედიპულაციად იწოდება და პროექტის ყველაზე რთული ნაწილია.

ამისთვის ANYmal-მა კუბის თითოეული ფენა მიზანმიმართულად ისე უნდა მოატრიალოს, რომ ფენა შემობრუნების შემდეგ ირიბად არ იდგეს და მხოლოდ ის ფენა ამოძრავდეს, რომლის დატრიალებაც არის საჭირო. მეცნიერებმა ეს იმით გადაჭრეს, რომ კუბი დაამძიმეს, რათა მიწაზე დადებული მხარე ვერ შემობრუნებულიყო. ამის შემდეგ რობოტს თათებით შეუძლია საჭირო ძალა გამოიყენოს და ზედა ორი ფენა ზუსტად მოატრიალოს. ფერადი ნაწილების განლაგების მიხედვით, კუბის რამდენჯერმე გადაბრუნებაც შეიძლება გახდეს საჭირო. ამ დროს გადამწყვეტია, რომ არასწორი შემობრუნება არ მოხდეს, რადგან ერთმა მცდარმა სვლამ შეიძლება მანამდე გამოთვლილი აწყობის გზა ჩაშალოს.

თქვენი თანხმობის შემთხვევაში, აქ გარე YouTube-ვიდეო ჩაიტვირთება. მას Google Ireland Limited-ი გთავაზობთ.

ვეთანხმები გარე მასალის ჩვენებას. ამ შემთხვევაში პერსონალური მონაცემები შეიძლება გადაეცეს მესამე მხარის პლატფორმებს, მათ შორის Google Ireland Limited-ს. მეტი ინფორმაცია ჩვენს კონფიდენციალურობის პოლიტიკაშია მოცემული.

კუბის თათებით მართვა რობოტი ძაღლისთვის დიდი გამოწვევაა. ამისთვის ის უკანა ფეხებზე უნდა წამოდგეს და წონასწორობა შეინარჩუნოს, რათა წინა თათებით კუბის ცალკეული ფენები და მისი საერთო მდებარეობა შეცვალოს. მკვლევრებმა რობოტი განმტკიცებითი სწავლების (RL) მეთოდით გაწვრთნეს, რათა საჭირო მოძრაობები შეესრულებინა და კუბის თათებით მართვისას არ გადაყირავებულიყო. რობოტის კიდურების საჭირო მოძრაობები კოჩემბას ამომხსნელის მიერ გამოთვლილი აწყობის გზის საფუძველზე იქმნება. ამ დროს რობოტი კომპიუტერული ხედვით, მათ შორის ფერების ამოცნობით, კუბის მდგომარეობას აკონტროლებს. ასე მას შეცდომების აღმოჩენა და, საჭიროების შემთხვევაში, გამოსწორება შეუძლია.