دویدن ربات‌های چهارپا

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از وبگاه تِک اکسپلور (Tech Xplore)، یک گروه پژوهشی به سرپرستی دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیه‌گو، سامانه جدیدی از الگوریتم‌ها را طراحی کرده‌اند که ربات‌های چهارپا را قادر می‌سازد در زمین‌های ناهموار راه بروند ، بدوند و از موانع ثابت و متحرک نیز اجتناب کنند.
در آزمایش‌ها، این سامانه یک ربات را هدایت کرد تا به‌طور مستقل و با سرعت بر روی سطوح شنی، چمن و تپه‌های خاکی پوشیده از شاخه‌ها و برگ‌ها حرکت کنند بدون اینکه به درختان، درختچه‌ها، صخره‌ها، نیمکت‌ها یا افراد برخورد کنند. این ربات در یک فضای اداری شلوغ نیز حرکت کرد و هیچ برخوردی با جعبه‌ها، میز‌ها یا صندلی‌ها نداشت.
این دستاورد محققان را به ساخت ربات‌هایی نزدیک‌تر می‌کند که قادرند مأموریت‌های جست‌وجو و نجات را انجام دهند یا اطلاعات را از مکان‌هایی جمع‌آوری کنند که رفتن به آنجا برای انسان‌ها بسیار خطرناک یا دشوار است.
این سامانه تطبیق‌پذیری بیشتری را برای ربات فراهم می‌کند؛ زیرا حس بینایی آن را با روش حسی دیگری به نام حس عمقی که شامل حس حرکت، جهت، سرعت، مکان و لامسه ربات است، ترکیب می‌کند. حس عمقی یا حس حرکت یکی از حواس مهم برای داشتن حرکات متناسب و یکپارچه است.
ژیائولانگ وانگ (Xiaolong Wang)، یکی از دانشمندان گروه پژوهشی، گفت: در حال حاضر، بیشتر روش‌ها برای آموزش راه‌رفتن و جهت‌یابی به ربات‌های پادار به حس عمقی یا بینایی وابسته است، اما هر دو به طور همزمان لازم نیست.
یک روش مانند آموزش راه‌رفتن به یک ربات نابینا از طریق لمس و احساس زمین است و در روش دیگر، ربات حرکات پا‌های خود را فقط براساس بینایی برنامه‌ریزی می‌کند. ربات دو چیز را به صورت همزمان یاد نمی‌گیرد. وانگ می‌گوید: در کارمان، حس عمقی را با بینایی کامپیوتری ترکیب می‌کنیم تا یک ربات پادار را قادر سازیم حتی در محیط‌های پرمانع به‌راحتی حرکت و از موانع اجتناب کند.
سامانه ای که وانگ و تیمش طراحی کردند از مجموعه خاصی از الگوریتم‌ها استفاده می‌کند تا داده‌های تصاویر لحظه‌ای را که با دوربین روی سر ربات گرفته شده است با داده‌های حسگر‌های روی پا‌های ربات ترکیب کند. این کار ساده‌ای نیست؛ زیرا در هنگام کار در دنیای واقعی، گاهی اوقات در دریافت تصاویر از دوربین، تأخیر جزئی وجود دارد؛ بنابراین داده‌های دو روش حسی مختلف همیشه در یک زمان به‌دست نمی‌آیند.
راه‌حل این گروه شبیه‌سازی این تطابق نداشتن با تصادفی‌سازی دو مجموعه ورودی بود؛ محققان این روش را تصادفی‌سازی تأخیری چندوجهی می‌نامند. این روش به ربات کمک کرد تا در مسیریابی به‌سرعت تصمیم بگیرد و تغییرات محیط خود را پیش‌بینی کند و در نتیجه بتواند بدون کمک کاربر انسانی از میان موانع مختلف با سرعت بیشتری حرکت کند و آن‌ها را دور بزند.
به گفته این گروه پژوهشی، آن‌ها اکنون قادرند به ربات‌ها حرکات ساده مانند راه‌رفتن و دویدن و اجتناب از موانع را آموزش دهند و هدف بعدی آن‌ها این است که ربات‌ها را قادر سازند از پله‌ها بالا و پایین بروند، روی سنگ‌ها راه بروند، مسیرشان را تغییر بدهند و از روی موانع بپرند.