Посмотрите, как робот-собака Spot от Boston Dynamics выполняет тройное сальто.
Многие владельцы собак с теплотой вспоминают тот момент, когда их пушистый друг впервые освоил новый трюк, над которым они неделями бились. Бесчисленное количество лакомств со вкусом бекона и восторженные подбадривания — всё это прилагается в качестве вознаграждения за выполнение таких команд, как «перевернись» или «трясись».
Оказывается, инженеры из Boston Dynamics проходят через аналогичный кропотливый процесс вознаграждения своего четвероногого робота Spot. В данном случае заветный трюк: плавное, непрерывное тройное сальто. Хороший мальчик? 😄
Хотя выполнение тройного сальто, несомненно, впечатляет, этот акробатический трюк также поможет Spot сохранять равновесие и ловкость в работе.
На видео, опубликованном компанией в конце прошлой недели, видно, как Spot с оранжевой окраской встаёт на две передние лапы, откидывается назад, делает переворот и приземляется обратно на все четыре лапы. Не останавливаясь, робопёс повторяет акробатику ещё дважды. Когда он наконец останавливается, Spot слегка кланяется и вытягивает переднюю левую лапу, словно с намёком на хвастливую браваду. На видео слышно, как несколько инженеров робота восторженно кричат после трюка.
На данный момент читатели, вероятно, знакомы с нашумевшими видео от Boston Dynamics. Они часто демонстрируют, как роботы танцуют, прыгают, бросают тяжёлые предметы и выполняют другие сверхчеловеческие (или сверхсобачьи) трюки, которые стирают грань между впечатляющим и тревожным.
Обычно такие акробатические трюки служат для привлечения внимания зрителей, прежде чем объяснить более практичные варианты использования в реальном мире — это отмечает инженер-робототехник Boston Dynamics Арун Кумар в видео.
«Очевидно, что выполнение сальто не нужно нашим клиентам», — сказал Кумар. «Возможно, им это понравится для развлечения».
Но у инженеров есть веские причины, чтобы довести Spot до предела. Четвероногий робот в настоящее время используется на автомобильных заводах и в опасных промышленных зонах по всему миру. В таких условиях робот может поскользнуться, потерять равновесие или наткнуться на препятствие и опрокинуться. В этих случаях для робота крайне важно уметь самостоятельно вставать.
Spot также часто перевозит тяжёлые грузы (например, камера, которую он использует для «зрения», может весить около 20 фунтов), поэтому вставать не всегда так просто, как кажется.
Почему тройное сальто
Робот Boston Dynamics, четвероногий Spot, впервые появился на рынке в 2020 году. Сегодня его можно приобрести за внушительные 75 000 долларов.
Кумар говорит, что отчасти идея тройного сальто была вдохновлена такими сценариями. Инженеры могут управлять каждым отдельным двигателем в ногах Spot, которые функционируют так же, как суставы у органических существ. Он и его коллеги проводили тесты с целью «приложить столько силы, сколько могут выдержать двигатели».
Кумар отмечает, что процесс обучения Spot с помощью подкрепления (reinforcement learning) во многом похож на дрессировку настоящей собаки. Программное обеспечение Spot, как и у многих продвинутых роботов, приобретает новые способности через «обучение с подкреплением». В информатике базовому программному обеспечению робота (или «мозгу») ставится задача многократно пытаться достичь желаемой цели, и оно получает «вознаграждение», когда добивается успеха.
«Это очень похоже на дрессировку собаки», — сказал Кумар о процессе обучения Spot с помощью подкрепления.
Но успех в компьютерном моделировании не всегда сразу приводит к желаемому результату в реальном мире. «Как только что-то заработает в симуляции, мы внедряем это в аппаратное обеспечение, и оно никогда не работает с первого раза, — добавил Кумар. — Что-нибудь обязательно пойдёт не так».
Как и при дрессировке собаки, решение этой проблемы — пробовать снова и снова. В этом случае инженеры имеют доступ ко всем данным с камер Spot, что помогает им точно определить причину сбоя. Они могут использовать эти данные для отладки программного обеспечения, внесения исправлений и повторного запуска теста снова и снова, пока физический робот не выполнит всё правильно. В конце концов, вы получаете тройное сальто.
Изначально, по словам Кумара, инженеры из Boston Dynamics даже не были уверены, что Spot сможет выполнить одиночное сальто. Теперь, по его словам, возможно, что четвероногий робот сможет продолжать кувыркаться ещё несколько раз без остановки, при условии, конечно, надлежащего поощрения.