Четвероногий робот научился ходить всего за час

Инженеры из Группы динамического движения Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка в Штутгарте (Германия) сумели скопировать двигательный аппарат у четвероногих животных и соединить его с искусственным аналогом центральной нервной системы. В механические ноги робота, названного Морти, установили эластичные элементы и пружины (они заменили роботу мышцы и сухожилия), а вместо ЦНС добавили модуль самокоррекции — cпециально разработанный центральный генератор замкнутого цикла (ЦГЗЦ) — виртуальный спинной мозг с ИИ, копирующим работу центральной нервной системы и имитирующим сети нейронов. Именно самокоррекция позволяет детенышам животных быстро освоить ходьбу.

Когда робот стал учиться ходить, информация от датчиков положения корпуса и ног поступала в ЦГЗЦ, генератор ее обрабатывал и давал команду на корректировку движений. Так происходило естественное обучение на ошибках (падения, спотыкания). Система также отслеживала баланс механического тела и плавность движений. В ходе обучения ЦГЗЦ корректировал движения робота до тех пор, пока тот не начал двигаться без ошибок. На то, чтобы научиться ходить, Морти потребовался всего час.

Создатели Морти утверждают, что программа обучения довольно простая, а корректировка происходит максимально оперативно, практически в режиме реального времени. В первые минуты обучения робот не понимал, как пользоваться ногами, он скользил, спотыкался и падал на беговой дорожке. Затем он научился стабильно держать вертикальное положение тела, а вскоре прекратил падать и начал уверенно ходить. Примерно так же обучаются жеребята, у которых, к слову, этот процесс также занимает около часа.

Немаловажный факт: в конце часового обучения Морти стал тратить на ходьбу на 42% меньше энергии, чем в начале обучения. В будущем технология, разработанная для обучения Морти, может быть использована для создания других роботов.

Источник изображения: Felix Ruppert /Dynamic Locomotion Group of the Max Planck Institute for Intelligent Systems