Новорожденный на беговой дорожке: робопес Морти научился ходить за час
Фото
susanpoupard / Stockimo / Alamy

Инженеры из Института интеллектуальных систем им. Макса Планка (Германия) создали робота-собаку Морти с искусственным аналогом центральной нервной системы и эластичными элементами в ногах. Робопес смог за час научиться ходить и показал ученым, как процесс обучения проходит у новорожденных животных.

Разрабатывая механическую собаку, исследователи скопировали двигательный аппарат животных, чтобы добиться более высокой производительности и меньших затрат энергии. В природе это достигается за счет податливости мышц и сухожилий конечностей. У робопса их заменили пружины в коленях, бедрах и стопах, которые обеспечили эластичность.

Неясным для ученых оставался биологический механизм самокоррекции, который помогает детенышам быстро осваивают ходьбу. С помощью робота Морти удалось его смоделировать. Он управлялся ЦПГ — центральным генератором замкнутого цикла, вдохновленным центральной нервной системой.

Новорожденный на беговой дорожке: робопес Морти научился ходить за час
Фото
Скриншот видео The Telegraph https://youtu.be/Fz-MEd3bdAc

Рефлекторные механизмы с помощью датчиков на ногах давали роботу обратную связь: правильно ли он поставил ногу, коснулся земли, разъехался, споткнулся или упал. Также отслеживался общий баланс тела и плавность движений.

Феликс Рупперт

Компьютер выдает сигналы, управляющие моторами ног, и алгоритм обучения изменяет поведение при ходьбе до тех пор, пока робот не будет ходить хорошо, объясняют ученые.

По словам авторов, это довольно простая программа, сообщающая об ошибках и позволяющая их корректировать в режиме реального времени. Алгоритм, например, исправлял постановку ног во время запинок.

Изначально механическая собака Морти, имея четыре ноги, не умела с ними обращаться. Робопес, как новорожденный щенок, делал первые неуверенные движения, скользил и падал, когда его поместили на тренировочную беговую дорожку. Морти сначала научился оставаться в вертикальном положении, затем перестал падать, а уже через час обрел уверенную походку.

Авторы отмечают, что смогут использовать дизайн робопса и систему его управления на основе эластичных механизмов для разработки новых энергоэффективных роботов.