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跑、跳、颠,不在用算法和编程控制,双足机器人Cassie的动作训练的像人一样。。。

跑、跳、颠,不在用算法和编程控制,双足机器人Cassie的动作训练的像人一样。。。 广州市新欧机械有限公司
2023-03-02
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导读:近些年,双足机器人令大家印象深刻的除了波士顿动力,可能要数双足机器人Cassie了:Cassie虽然相比于波
近些年,双足机器人令大家印象深刻的除了波士顿动力,可能要数双足机器人Cassie了:


Cassie虽然相比于波士顿动力的Atlas名气稍微逊色一点,但一直以来它凭借特殊的外形,稳定的行走步态,扎实的进化速度,以及时不时传来即将商业化(送快递)的消失,也使其那腿足机器人领域有了一定知名度。

通过强化学习来神经网络,然后通过神经网络来控制机器人,从而让机器人学会行走,奔跑,跳跃,甚至跳舞。不同的行为,可以通过不同的神经网络来实现。行为可以无缝切换,比如行走时,立刻切换到跳跃。

机器人学习一种行为,不像传统的机器控制算法,它不需要使用动作的数据,或者参考的轨迹,只需要在模拟里面不断学习。

百米24.73秒

以Cassie学走路为例。但为防止机器人在学习过程中跌倒损坏实际硬件,研究团队利用模拟到真实的传输技术,在模拟环境中训练,在高保真度的模拟器中进行评估,最终部署到Cassie机器人上。

世界上第一台跑完5公里的机器人

在模拟中,机器人接受了描述直立行走等目标的信息后,AI引擎可以帮助其记住步行步骤,以此为基础添加更多信息,最终学会直立行走。此外,它还可以学会如何在轻微滑倒时防止摔倒,或从侧面被推倒时如何恢复。一旦机器人在模拟中学会走路,研究人员便将此知识移植给Cassie,进行实际操作。

比如传送带突然加速,它能通过调节步伐大小与迈步频率跟上传送带的速度:


即使由于某次行走不稳,一只脚已经踩到了传送带的边缘,也能通过自身的调节迅速走回到传送带中间,平稳的前进:


面对人类突然扔过来的某块木板,也能化险为夷,不致摔倒。面对路面上突如其来的木板等障碍物:


甚至它还学会了在传送带上倒着行走:


或者侧过体位横向行走:


2022年9月份,双足机器人Cassie创造了100米吉尼斯世界纪录:


在起跑之前,Cassie跺着小碎步还需要小热一下身:

指令一下,直接冲了出去,朝着终点线一跃而过:

这步伐,妥妥的机器鸵鸟上线:

百米冲刺跑结束后,Cassie还不忘缓缓走了几步:


用时24.73秒,要说与人类相比,Cassie的成绩依旧略显苍白。

基于步态库的参考运动,AI强化学习可以帮助两足机器人学习步行、转弯、下蹲等运动状态,跟踪其行走环境以达到自动调速、转弯等功能,让机器人在运动中更好的达到灵活性和稳健性。


任何足够先进的科技,都与魔法无异!

参考文献:

[1]智东西:AI助两足机器人自学走路,还能旋转跳跃加速度

[2]机器人大讲堂:国外牛人深度强化学习训练双足机器人Cassie,如今的它可以变着花样行走

[3]新智元:鸵鸟双足机器人破百米世界纪录,用时24.73秒

END

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