Robot berkaki empat yang mampu bermain badminton dengan manusia telah dibangunkan oleh penyelidik di makmal sistem robot (RSL) ETH Zurich, Switzerland.Robot, yang dinamakan Anymal-D, belajar untuk berinteraksi secara dinamik dengan lawan manusia dengan mengamati dan meniru pergerakan manusia, menjejaki trajektori shuttlecock, dan melaksanakan serangan yang tepat-menandakan kemajuan yang signifikan dalam robotik berbilang berkaki untuk persekitaran sukan pantas.
Inovasi utama dalam reka bentuk robot
- Sistem Visi Stereo: Dilengkapi dengan kamera resolusi tinggi untuk mengesan pergerakan shuttlecock masa nyata dan kedudukan lawan.
- Lengan manipulator dinamik: lengan ringan, yang diartikulasikan yang direka untuk kawalan raket yang tepat dan ketepatan mogok.
- Pengawal Pembelajaran Penguatkuasaan (RL): Algoritma terlatih adat yang membolehkan robot meramalkan trajektori shuttlecock, mengoptimumkan kedudukannya, dan menyesuaikan diri dengan corak permainan manusia.
Mekanisme persepsi dan penyesuaian
Untuk merapatkan jurang antara data latihan dan dinamik dunia nyata, pasukan mengintegrasikan a Model bunyi persepsi.Sistem ini membandingkan suapan kamera langsung dengan dataset gerakan yang terlatih, yang membolehkan robot untuk:
- Mengekalkan penjejakan shuttlecock berterusan melalui pelarasan badan yang halus (mis., Memandangkan asasnya ke hadapan/ke belakang).
- Melaksanakan teknik seperti manusia seperti gerakan susulan dan penempatan pukulan strategik.
- Menyesuaikan diri dengan variasi permainan yang tidak dapat diramalkan, seperti perubahan mendadak dalam kelajuan shuttlecock atau trajektori.
Ujian dan prestasi
Dalam eksperimen terkawal, Anymal-D menunjukkan kecekapan yang luar biasa:
| Metrik prestasi | Pengukuran |
|---|---|
| Perhimpunan yang berterusan | Sehingga 10 tembakan berturut -turut terhadap pemain manusia |
| Penyesuaian permainan | Adaptasi yang berjaya untuk menghancurkan agresif dan lobs pertahanan |
| Masa tindak balas | Purata 200 milisaat (setanding dengan kelajuan refleks manusia) |
Kepentingan dan implikasi masa depan
Kerja ini menyoroti potensi robot berkaki dalam senario dinamik, interaktif, kata penyelidik utama Yuntao Ma. Dengan menggabungkan persepsi lanjutan, RL, dan reka bentuk mekanikal, kami telah menunjukkan bahawa robot quadrupedal dapat menguasai kemahiran motor yang kompleks secara tradisional untuk manusia atau robot beroda.
Kajian yang diterbitkan dalam Robotik Sains (Doi: 10.1126/scirobotics.adu3922), membuka jalan baru untuk robotik dalam latihan sukan, operasi mencari dan menyelamat, dan kerjasama robot manusia dalam persekitaran yang tidak dapat diramalkan.