Sledujú človeka: Roboty sa dokážu učiť používať nástroje aj z pozorovania ľudí

Kľúčovým krokom je digitálne odstránenie človeka zo scény. Nástroj Grounded-SAM izoluje samotný nástroj a jeho interakciu s prostredím.
robot
Zdroj: Uiuc hca lab

Roboty sa za posledné desaťročia výrazne posunuli, no väčšina z nich je stále viazaná na opakujúce sa, presne definované úlohy. Keď sa objaví neočakávaná situácia, väčšinou si s ňou neporadia bez dodatočného programovania. Vedci z University of Illinois Urbana-Champaign, Columbia University a UT Austin však skúmajú, či by sa roboty mohli učiť používať nástroje podobne ako deti, len základným sledovaním videí.

Nový rámec s názvom “Tool-as-Interface” má ambíciu naučiť roboty zložité zručnosti s nástrojmi prostredníctvom bežných videí, zachytených z dvoch uhlov napríklad smartfónmi. Systém využíva model MASt3R na vytvorenie 3D rekonštrukcie scény a metódu 3D Gaussian splatting na vygenerovanie viacerých pohľadov, aby robot videl úlohu z rôznych perspektív.

Výsledky sú zaujímavé

Kľúčovým krokom je digitálne odstránenie človeka zo scény. Nástroj Grounded-SAM izoluje samotný nástroj a jeho interakciu s prostredím. Robot sa teda nepozerá na to, ako človek hýbe rukami, ale iba na trajektóriu a orientáciu nástroja. Vďaka tomu je možné prenášať naučenú zručnosť medzi rôznymi robotmi, bez ohľadu na ich konkrétnu konštrukciu.

Vedci postup otestovali na piatich úlohách: zatĺkanie klinca, naberanie guľôčok mäsa, prehadzovanie jedla na panvici, balansovanie fľaše vína a kopnutie lopty do brány. Ide o dynamické a presné úlohy, ktoré sú náročnejšie než klasické prenášanie objektov. Rámec dosiahol o 71 percent vyššiu úspešnosť než tradičné teleoperačné metódy a dokázal zbierať dáta o 77 percent rýchlejšie.

Jedným z najpôsobivejších príkladov bol robot, ktorý naberal guľôčky mäsa aj počas toho, ako ich človek pridával do misky. Robot sa prispôsobil v reálnom čase. Ďalším bol pokus s prehadzovaním vajíčka na panvici, čo je výzvou aj pre skúsených operátorov. Podľa výskumníkov bol systém inšpirovaný spôsobom, akým sa deti učia od dospelých – pozorovaním a prispôsobovaním.

Mohlo by vás zaujímať:

Výsledky sú dôležité aj mimo laboratória. Ak sa odstráni potreba drahých senzorov či odborných operátorov, roboty by sa mohli učiť priamo z videí na internete alebo z bežných záberov zo smartfónov. Hoci existujú limity, napríklad pevný úchop nástroja alebo problémy s presnosťou odhadu 6D polohy, výskum predstavuje významný krok smerom k robotom, ktorí sa učia prirodzenejšie a flexibilnejšie.

Zdroj: Techxplore

Total
0
Shares
Podobné články