מערכת למידה עמוקה מתמונה בודדת מפשטת את השליטה ברובוטים רכים

Image by Unsplash
Representational image

This post is also available in: English (אנגלית)

צוות מחקר מ-MIT פיתח שיטה חדשה לשליטה ברובוטים רכים וגמישים תוך שימוש בתמונה אחת בלבד – ללא צורך בחיישנים מורכבים או מודלים פיזיים מפורטים. השיטה, שפורסמה לאחרונה בכתב העת Nature, עשויה להפוך את הרובוטיקה הרכה לפרקטית יותר בשימושים בסביבות צרות או בלתי צפויות.

רובוטים רכים, בהשראת מערכות ביולוגיות, מסוגלים לנוע בצורה טובה יותר במרחבים מוגבלים ולהסתגל לשטחים לא אחידים, לעומת מכונות קשיחות מסורתיות. עם זאת, הגמישות הזו דורשת לרוב מערכות שליטה מתוחכמות, הכוללות חיישנים מרובים, ציוד יקר והתאמה אישית לכל רובוט – דרישות שמקשות על פיתוח אבטיפוס ועל הסקיילביליות, כך לפי TechXplore.

השיטה החדשה עוקפת את רוב המורכבויות הללו. החוקרים אימנו מודל למידה עמוקה על כשלוש שעות של קטעי וידאו, שתיעדו תנועות אקראיות של רובוטים מזוויות שונות. המודל למד להבין את צורת הרובוט ואת יכולות התנועה שלו – מתוך תמונה אחת בלבד. כך ניתן לשלוט ברובוט מבלי להסתמך על מודלים תנועתיים מפורטים או מערכות לכידת תנועה.

המערכת נוסתה על מספר פלטפורמות רובוטיות, כולל יד פניאומטית מודפסת בתלת-ממד, מפרק רך, יד רובוטית עם 16 מפרקים וזרוע רובוטית זולה. בכל אחד מהמקרים, המערכת הצליחה לשלוט בתנועה בדיוק גבוה – עם סטייה של פחות משלושה מעלות במפרקים, ודיוק של פחות מ-4 מ"מ בקצות האצבעות. המערכת גם הסתגלה לשינויים בסביבה ללא צורך בכיול נוסף.

אחד היתרונות המרכזיים של הגישה הוא ביטול הצורך בהתאמה פרטנית לכל רובוט – מה שעשוי להקל על פיתוח ועיצוב של דגמים חדשים, מבלי לבנות מחדש מערכות שליטה בכל פעם.

נכון לעכשיו, המערכת מתבססת על קלט חזותי בלבד, ולכן היא פחות יעילה במשימות הדורשות מגע או משוב כוח מדויק. עם זאת, החוקרים מציינים כי שילוב של חיישני מגע או חיישנים נוספים בעתיד עשוי להרחיב את יכולותיה.

בסך הכול, המחקר מציע דרך יעילה ומצומצמת יותר לשליטה ברובוטים רכים, עם פוטנציאל לשימושים מעשיים בתחומים כמו חילוץ והצלה, בדיקות טכניות וכלים רפואיים.