Роботы уже давно обладают сверхчеловеческой силой и точностью действий, но до сих пор бьются об простейшие человеческие действия – такие как сложить бельё для стирки или приготовить чашку кофе.
Тут на помощь приходит новый робот по имени Blue. Учёные разработали его таким образом, что он способен выполнять эти задачи, оставаясь при этом доступным по цене и безопасным в обиходе, так что любой специалист по искусственному интеллекту, а в перспективе – и любая семья, может его себе позволить.
Blue является детищем профессора электроинженерии и компьютерных наук университета Беркли Питера Абиля, исследований доктора наук Стивена Мак-Кинли и выпущенного студента Дэвида Гили. Команда учёных надеется, что их робот ускорит разработку «робота для дома».
Робот ИИ-эпохи
«Искусственный интеллект сделал очень многое для робототехники, сейчас же мы хотим разработать робота в духе искусственного интеллекта» – рассказал Питер Абиль. «Существующие роботы – слишком дорогие, небезопасны в использовании людьми и сами по себе: они обучаются путём проб и ошибок, что легко приводит к поломке. Мы хотим создать робота, который соответствует эпохе искусственного интеллекта, а не высокоточную, с ошибкой в границах миллиметров, фабричную машину».
Последние 10 лет Абиль был одним из пионеров deep reinforcement learning-алгоритмов, с помощью которых роботы обучались путём проб и ошибок под началом человека. Для тестирования разработок он использовал роботов различных компаний-производителей, стоящих десятки тысяч долларов.
Прочные пластиковые детали и высокопроизводительные двигатели Blue стоят, в общей сложности, $5000 в производстве и сборке. Руки робота, которые размером с руки бодибилдера, чувствительны ко внешним силам – например, к толкающей руке, имеют закруглённые края и минимальную площадь зажатия, чтобы не отдавить пальцы, случайно попавшие в захваты роботу. Свойства рук робота в очень многом повторяют таковые у человека в сжатии и разгибе.
«Такого, более дешёвого робота может позволить себе намного больший круг исследователей, и это мнение – одна из главных движущих сил всей затеи: повысить заинтересованность и распространить занятие робототехникой по всему земному шару» – заявил Мак-Кинли.
Концепции разработки
Робототехника в основном направлена на промышленных роботов, с потребностью в силе и точности для выполнения однотипных задач. Они предназначены для специальных, высокоструктурированных и предсказуемых сред, откуда очень далеко до обычного дома с детьми, животными и одеждой, разбросанной по полу.
«Промышленные роботы – будто подвижные статуи» – говорит Гили. «Они крайне косные, и могут только выполнить в точности указанный путь из точки А в точку Б. Если сместить их хотя бы на сантиметр с пути, то они могут врезаться в стену, заблокироваться, сломаться, сломать стену».
Такие роботы неэффективны в неподготовленной среде. Blue сделан «контролируемым»: чувствительным ко внешним силам, регулирующим величину силы, прилагаемой в любой момент. Степень гибкости робота можно подстроить, без чего не обойтись в непредсказуемых средах.
Для реализации этого по низкой цене, в Blue встроили базовые свойства, покрывающие навыки, нужные для осуществления человеческих задач. Суставы, отображающие людские плечи, локти и запястья, дают аналогичную подвижность и облегчают задачу обучения робота сложным движениям при использовании дополненной реальности.
Больше эффекта от более «слабого» робота
Казалось бы, недостатком Blue может быть нехватка такой силы, как у индустриальных машин. Но, на самом деле, такому роботу не нужна большая продолжительная сила в домашней среде – он будет вести себя в этом вопросе подобно человеку.
Blue может продолжительно держать на вытянутых руках до 2 кг веса, но вместо традиционного подхода «предел силы и силы тока», Blue ограничен температурой. Человек может держать те же 2 кг до некоторого времени, пока на это не закончится энергия, и если бы нужно было далеко идти с тяжёлым грузом, то ему бы приходилось делать перерывы на восстановление. Также и робот может превзойти нагрузку в 2 кг определённым усилием на недолгое время – затем он нагревается до предела и «отдыхает», охлаждаясь. Сильные же роботы более опасны в использовании и менее эффективны в своей конструкции.
Еще одно продвижение заключалось в том, что, в отличие от принятого подхода разрабатывать программное обеспечение под имеющееся железо, разработки велись по двум направлениям сразу, и аппаратная часть создавалась с расчётом на дополнительные возможности для ИИ.
