Robot AI được đào tạo để sao chép các chuyển động thể thao phức tạp

Đại học Carnegie Mellon và NVIDIA đã tiên phong trong phương pháp đào tạo đột phá giúp robot hình người có thể thực hiện các kỳ tích thể thao phức tạp với sự nhanh nhẹn đáng kinh ngạc—từCristiano Ronaldo cú xoay người giữa không trung của Kobe Bryant.

Khung của họ,Căn chỉnh Mô phỏng và Vật lý Thực tế (ASAP), thu hẹp khoảng cách giữa đào tạo ảo và thực hiện trong thế giới thực, cho phép robot thành thạo các chuyển động từng được coi là quá phức tạp đối với máy móc.

Cáccác nhà nghiên cứu đã lưu ý trong bài báo của họ:

"Robot hình người có tiềm năng về tính linh hoạt vô song để thực hiện các kỹ năng toàn thân giống con người. Tuy nhiên, đạt được các chuyển động toàn thân nhanh nhẹn và phối hợp vẫn là một thách thức đáng kể do sự không phù hợp về động lực giữa mô phỏng và thế giới thực."

Thuật toán phức tạp liên quan đến việc đào tạo robot AI

ASAP giải quyết thách thức trong việc kết nối mô phỏng và vật lý thực tế thông qua quy trình hai giai đoạn.

Đầu tiên, nó đào tạo trước các chính sách theo dõi chuyển động bằng cách sử dụng dữ liệu chuyển động của con người trong mô phỏng.

Sau đó, các chính sách này được triển khai trong thế giới thực, thu thập dữ liệu để cải thiện độ chính xác của chuyển động.

Kết quả là một robot hình người có khả năng sao chép các thành tích thể thao đặc trưng—từRonaldo Màn ăn mừng "Siu" 180 độ giữa không trung với cú "Silencer" một chân chính xác của LeBron và cú ném nhảy fadeaway của Kobe Bryant.

Vượt ra thể thao di chuyển, các robot đã chứng minh sự nhanh nhẹn ấn tượng, thực hiện các cú nhảy về phía trước và bên hông vượt quá một mét.

Mặc dù chuyển động của chúng vẫn có vẻ vụng về do hạn chế về phần cứng, nhưng chúng có sự khéo léo hơn so với các giống người trước đây, nhờ vào "mô hình hành động delta"—một cơ chế hiệu chỉnh bù đắp cho sự khác biệt giữa vật lý mô phỏng và vật lý thực tế.

Sự đổi mới này giúp giảm lỗi theo dõi tới 52,7%, tăng cường đáng kể sự nhanh nhẹn và khả năng phối hợp toàn thân.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh tiềm năng của nó trong việc mở đường cho các robot hình người linh hoạt hơn trong các ứng dụng thực tế:

"Phương pháp của chúng tôi cải thiện đáng kể sự nhanh nhẹn và khả năng phối hợp toàn thân trong nhiều chuyển động năng động khác nhau."

Sự nhanh nhẹn của chất lỏng là một vấn đề thường xuyên đối với robot

Việc đạt được sự khéo léo giống con người ở robot từ lâu đã là một thách thức lớn trongrobot.

Các nhà nghiên cứu đã viết:

"Trong nhiều thập kỷ, chúng ta đã hình dung robot hình người đạt được hoặc thậm chí vượt qua sự nhanh nhẹn của con người. Tuy nhiên, hầu hết các công trình trước đây chủ yếu tập trung vào chuyển động, coi chân là phương tiện di chuyển."

ASAP giải quyết vấn đề này bằng cách đào tạo trước các chính sách chuyển động trong mô phỏng, cho phép robot thích ứng liền mạch với các điều kiện thực tế.

Qua mô phỏng cơ sinh học của con người , các chi của chúng có chức năng động—hỗ trợ chuyển động, giữ thăng bằng, đối trọng và thậm chí là biểu cảm.

Nhóm nghiên cứu tiếp tục cải tiến ASAP, giải quyết những hạn chế như áp lực phần cứng khi thực hiện các thao tác phức tạp.

Nhận thấy một số mô hình bị hỏng khi thực hiện các chuyển động phức tạp, họ cho biết:

“Các hướng đi trong tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các kiến ​​trúc chính sách nhận biết thiệt hại để giảm thiểu rủi ro phần cứng.”

Những nỗ lực trong tương lai sẽ khám phá phương pháp ước tính tư thế không cần đánh dấu và kết hợp cảm biến trên bo mạch để giảm sự phụ thuộc vào hệ thống ghi lại chuyển động, tăng cường khả năng thích ứng và hiệu quả.

Với những tiến bộ này, còn bao lâu nữa thì robot mới có thể cạnh tranh và thống trị tại Thế vận hội?