Des scientifiques de la School of Computer Science de l'Université Carnegie Mellon et de l'Université de Californie à Berkeley ont développé un système robotique de type robot Boston Dynamics, qui peut également naviguer sur des terrains accidentés, des surfaces inégales glissantes, monter et descendre des escaliers, mais est beaucoup moins cher à fabriquer.
Dans la plupart de ces systèmes robotiques, des cartes de l'environnement sont utilisées pour la planification des mouvements, qui sont créées à l'aide de caméras avant le début du mouvement. Ce processus est lent et échoue souvent en raison d'inexactitudes ou de paramètres incorrects au stade de la cartographie, qui affectent la planification et le mouvement ultérieurs du robot. Selon les chercheurs, la cartographie et la planification des mouvements sont utiles dans les systèmes axés sur le contrôle de haut niveau, mais ne conviennent pas toujours aux exigences dynamiques des compétences de bas niveau comme la marche ou la course de fond.
Au lieu d'utiliser des caméras pour afficher l'environnement environnant et faire des cartes de la zone, l'équipe de scientifiques a formé le robot à l'aide de la simulation : quatre mille de ses clones virtuels ont été forcés de se déplacer à travers une grande variété de terrains afin qu'il puisse acquérir les compétences nécessaires.
Grâce à l'utilisation de la simulation, le robot a acquis en une seule journée des compétences qu'il aurait fallu six ans pour maîtriser dans des conditions normales. Les habiletés motrices acquises ont été stockées dans un réseau neuronal, que les chercheurs ont copié dans un prototype fonctionnel du système robotique.
Le nouveau système se passe de cartographie et de planification de mouvement et envoie directement les données visuelles d'entrée aux unités de commande du robot. Le robot se déplace en fonction de ce qu'il "voit" devant lui. Cette technologie permet au robot de réagir rapidement aux changements de terrain et de se déplacer sans effort.
"Ce système utilise la perception visuelle et la rétroaction du corps (robot) directement comme entrée pour envoyer des commandes au système moteur du robot", a déclaré Ananje Agarwal, membre de l'équipe. – Cette méthode assure une haute fiabilité du système robotique dans le monde réel. S'il (le chien robot) glisse dans les escaliers, il pourra retrouver son équilibre et s'adapter à l'environnement."
Puisqu'il n'y a pas besoin de cartographie et de planification, et que les compétences motrices sont acquises grâce à l'apprentissage automatique, le coût du robot est considérablement réduit. Le robot créé par une équipe de scientifiques est au moins 25 fois moins cher que ses homologues existants.
Les scientifiques disent que le système robotique fonctionne de la même manière que les animaux comme les chats. "Les quadrupèdes ont une capacité de mémoire qui permet à leurs pattes arrière de suivre leurs pattes avant. Notre système fonctionne de manière similaire », a déclaré Agarwal. Ce chien robot serait également capable de naviguer dans l'obscurité, même s'il aura toujours besoin d'un système de caméra pour améliorer ses performances.
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