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四足机器人学会“两条腿站立下楼梯”!效率比腿式系统高83%

时间:2023-03-15 20:26:11 科技观察

还记得和特斯拉赛跑的机器人吗?这是一款与苏黎世瑞士联邦理工学院衍生公司Swiss-Mile研发的同名四足轮腿机器人,前身为ANYmal四足机器人。与特斯拉赛跑不到半年,就实现了重大升级。本次升级改进了机器人的算法,移动能力直接UPUPUP!可以双腿站立下楼梯:(小编内心OS:如果我穿着旱冰鞋下楼梯,可能会摔倒吃屎。)楼梯累了,坐下坐电梯,按电梯前脚开门:越障自如:还能知道什么时候该站起来,什么时候该“趴下”,直立腿和四足运动切换更顺畅:AMP算法首次应用于真正的机器人。Swiss-Mile之前使用模型预测控制(MPC)和强化学习(RL)方法,但这需要进行繁琐的调整才能获得理想的运动。在本次算法升级中,研究人员使用Multi-AMP(AdversarialMotionPriors)算法对传统的强化学习框架进行增强,无需启发式即可自动进行多种运动先验的模仿。目标和运动选择过程。AMP到底是什么?这是一个基于物理角色动画的对抗学习系统,由加州大学伯克利分校和上海交通大学的研究人员提出,Swiss-Mile率先将这种方法应用到真实的机器人上!对于一般的模仿学习,通常需要人工提取大量需要模仿的运动片段作为跟踪目标,而使用AMP可以自动选择合适的运动片段来完成目标任务,并将误差测量、相位和动作剪辑选择给判别器,判别器学习区分动作数据中的策略和状态转换。仿真部署训练研究人员将Multi-AMP框架部署在16个自由度的Swiss-Mile上,使用IsaacGym模拟器,4000多个机器人可以在42分钟内同时进行技能训练。训练环境包含三个任务:第一个任务是四足运动,运动数据由RL策略记录的运动组成。第二个任务是闪避技能,让机器人躲在桌子底下。技能的运动数据由轨迹优化管道生成,由MPC控制器部署和跟踪。最后一个任务是从“站立”到“四足”的运动过渡。使用数据解耦技术,机器人可以用后腿站立,用两条腿滑行,最后用与站立时相同的动作再次坐下。向下。最后,为了将Swiss-Mile部署到真实环境中,研究人员使用腿部关节的执行器模型来弥合模拟与真实的差距,并使用崎岖地形训练、随机干扰等来提高鲁棒性;如果关节速度超过执行器约束,则通过终止轨迹,让机器人学会保持对约束的安全容差。四足动物还是类人动物?效率比腿式系统高83%!Swiss-Mile不仅是四足机器人,还是人形机器人。与腿式相比,轮式具有许多显着优点。算法改进后,机器人可以以“人形机器人”的状态直接站立,进行滑行、爬楼梯、下坡等高难度动作。移动效率更高,比四足行走快得多,比腿式系统效率高83%!未来,该公司希望将轮腿机器人商业化,用于城市环境中的测绘、检查、救灾和物流等各种任务。也许有一天,你会看到一个机器人用它抬起的“前腿”当手臂,抓起快递包裹,放在它背上的货舱里,然后四肢着地,以最快的速度把货物送到你家门口。可能的。