RaiBo: Robot köpek yumuşak kumda yürümeyi öğreniyor

amerikali

Yeni Üye
Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden (KAIST) bir bilim ekibi, robot köpek RaiBo’yu ayaklarının battığı yumuşak yüzeylerde güvenli bir şekilde yürümesi için eğitti. Böylece robot, yumuşak kum üzerinde 3 m/s hıza, yaklaşık 10,8 km/sa hıza ulaşabiliyor. Altta yatan eğitimli kontrolör ile RaiBo, koşarken farklı yüzeylere otomatik olarak uyum sağlayabilir ve böylece çalışma güvenliğini artırır.


Şimdiye kadar yumuşak kumlu bir plajda bulunan herkes bilir ki, oradaki su yakınında daha sert kumlara göre biraz daha taşlıdır. Bunun sebeplerinden biri de ayakların tahmin edilemeyecek şekilde farklı derinliklere batması ve dolayısıyla güvenli yürümeyi olumsuz etkilemesidir. Bu tür yumuşak yüzeylerde güvenli hareket, hareketlerini sürekli olarak sensör verilerine göre uyarlamak zorunda olan bir robot için daha da zordur.

Bu nedenle KAIST’teki bilim adamları, gelişmiş öğrenme yoluyla RaiBo’nun koşarken gerçek zamanlı olarak farklı yüzey türlerine uyum sağlamasına olanak tanıyan yapay bir sinir ağı oluşturdu. KAIST’te doktora öğrencisi olan Soo-Young Choi liderliğindeki araştırmacılar, Science Robotics’te yayınlanan “Deforme olabilen arazide dört ayaklı hareketin öğrenilmesi” çalışmasında sistemi anlatıyor.



İlk olarak, bilim adamları bir iletişim modeli oluşturdular. Bu model, yürüyen bir cismin hareket dinamiklerinden yerle temas ettiğinde oluşan kuvveti tahmin edebilir. Bu model, takviyeli öğrenmeyi kullanarak kesin eğitimi mümkün kılmak için olabildiğince doğru bir yumuşak arazi simülasyonu yaratabilmek için gereklidir. Oluşturulan model, kum gibi granüler ortamın ek kütle etkisini açıklayan bir yer tepki kuvveti modeline dayanmaktadır. Araştırmacılar bu modeli daha önceki çalışmalarda zaten geliştirmişlerdi.

toprak koşullarını tahmin etmek


Ekip ayrıca tekrarlayan bir sinir ağı (RNN) oluşturdu. Bu sinir ağı biçiminde, aynı katmandaki ve farklı katmanlardaki nöronlar geri beslenir. Bu, örneğin, büyük miktarda veriden zaman kodlu bilgi elde etmeyi mümkün kılar. Araştırmacılar bunu, robot sensörleri tarafından sağlanan zaman serisi verilerini analiz etmek için kullandılar. Böylece RNN dolaylı olarak toprak özellikleri hakkında tahminlerde bulunabilir.


Robot köpek RaiBo’yu uygun şekilde eğitilmiş bir kontrolörle donattılar ve robotun yumuşak kumlu bir sahilde koşmasına izin verdiler. Robotun ayakları tamamen kuma battı. Robot, yürüyüşünü otomatik olarak arazi özelliklerine uyarladı. Testler sırasında RaiBo, 3.03 m/s hıza ulaştı. Bilim ekibi ayrıca robotu sert kum, çimenlik alanlar ve bir spor sahası koşu parkuru gibi daha sert olan diğer yüzeylerde de test etti. Araştırmacılar, kontrol algoritmasında herhangi bir değişiklik yapmadı. RaiBo yine de koşu davranışını buna göre ayarlayabildi.


Araştırma ekibi, geliştirdikleri denetleyiciyi diğer yürüyen robotların kullanımına uygun görüyor. Soo-Young Choi, “Önerilen kontrolör, arazi hakkında önceden bilgi verilmeden konuşlandırılabilir, bu nedenle çeşitli robot yürüme çalışmaları için kullanılabilir” diyor.


(eski)



Haberin Sonu