Ramiona robotyczne osiągają zręczność porównywalną do ludzkiej

Shadow Robot, start-up działający w dziedzinie badań i rozwoju zaawansowanych technologii w dziedzinie robotyki, pracuje nad modelem dłoni robota, który ma posiadać zręczność i zwinność porównywalną do „ludzi” i „braci” z krwi i kości. To ramię robota nazywa się Shadow Robot Dexterous Hand, a jego „duszą” są niezwykle złożone algorytmy sztucznej inteligencji, pomagające robotowi osiągnąć niezwykle wysoką dokładność – coś, co z czasem można ulepszyć.

Naukowcom z powodzeniem opracowano algorytm sztucznej inteligencji, który może zapewnić Zręcznej Ręki Robota Cienia imponujące możliwości manipulacyjne, umożliwiając dwóm rękom robota rzucanie do siebie przedmiotami lub obracanie pióra między palcami – skomplikowane techniki, które mogą wykonać tylko ludzie. Nie poprzestając na tym, ta ręka robota jest również zdolna do samodzielnego uczenia się, jak kontrolować wiele obiektów bez interwencji człowieka. W rzeczywistości mówi się, że złożone operacje ręczne są trudne do nauczenia nawet dla ludzi i właśnie w tym miejscu algorytmy sztucznej inteligencji uczące się przez wzmacnianie pokazują swoją moc.

Zręczna ręka robota cienia

W artykule zatytułowanym „Solving Challenging Dexterous Manipulation Tasks with Trajectory Optimization and Reinforcement Learning” badacze stworzyli serię trójwymiarowych modeli symulacyjnych dłoni przy użyciu silnika fizycznego o nazwie MuJoCo (Multi-Joint Dynamics with Contact) opracowanego na Uniwersytecie Waszyngtońskim.

Prace te są nadal w toku, ale wstępne wyniki były imponujące i skupiały się głównie na zadaniach wymagających sprawnej koordynacji dwóch robotycznych rąk jednocześnie, takich jak podrzucanie i łapanie przedmiotu. Utrudnia to proces uczenia się algorytmu. Naukowcy twierdzą, że algorytmy uczenia się przez wzmacnianie stanowią jeden z najbardziej imponujących dotychczas przykładów autonomicznego uczenia się sztucznej inteligencji w celu wykonywania trudnych i zręcznych zadań manipulacyjnych.

Algorytmy zapewniają elastyczność robotycznej dłoni

Przełom w zręczności Zręcznej Ręki Robota Cienia opiera się na dwóch algorytmach AI. Po pierwsze, algorytm ma zadanie planowania, generując przykłady wykonania tego zadania. Następnie algorytm uczenia się przez wzmacnianie, poprzez serię prób i błędów, wielokrotnie ćwiczy działanie, aż będzie w stanie wykonać je doskonale. Do oceny skuteczności algorytmu zostanie zastosowana funkcja nagrody.

Shadow Robot Dexterous Hand jest wciąż w fazie rozwoju, ale potencjał zastosowań w świecie rzeczywistym jest ogromny. Robotyczne ręce tego typu mogłyby odegrać użyteczną rolę w bardzo szczegółowych zadaniach, takich jak składanie komputerów, gdzie łączenie mikrochipów wymaga precyzji, której obecnie brakuje, a potrafią to zrobić tylko ludzkie ręce. Ponadto mogą stać się skutecznymi pomocnikami człowieka w medycynie, na przykład w chirurgii. Wszystko leży w elastyczności, zręczności i inteligencji robota.

Na razie inżynierowie muszą rozwiązać problem: algorytmy sztucznej inteligencji, które dokładnie symulują poziom ruchu człowieka, zostały zademonstrowane jedynie w symulacjach rzeczywistości wirtualnej. Przełożenie algorytmu na sprzęt fizyczny to kolejny etap projektu – zadanie niezwykle złożone.