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機(jī)器狗界變形金剛來(lái)了：“人”狗之間靈活切換，可用前肢開(kāi)門(mén)取物，瑞士團(tuán)隊(duì)出品

豐色 2024-02-17 14:17:00 來(lái)源：量子位

采用全新訓(xùn)練方式

克雷西發(fā)自凹非寺
量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

機(jī)器人領(lǐng)域研究火爆之際，又有一項(xiàng)新的成果值得關(guān)注：

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）推出了一款全新研制的機(jī)器狗，自稱(chēng)是“機(jī)器狗界的變形金剛”。

它可以“既當(dāng)人又當(dāng)狗”（bushi），在爬行和直立兩種模式之間靈活轉(zhuǎn)換。

這是來(lái)自一家頗受關(guān)注的Swiss-Mile公司最新成果，它是在ETH的幾名學(xué)者主導(dǎo)之下，由瑞士的一些機(jī)器人從業(yè)者聯(lián)手創(chuàng)立。

只要抬起前輪站立起來(lái)，它就變形成了“人”，兩條前“腿”變成了“手臂”，完成開(kāi)門(mén)取物等動(dòng)作。

網(wǎng)友看了之后說(shuō)，也許以后送快遞外賣(mài)都可以靠它了。

機(jī)器狗界變形金剛來(lái)了：“人”狗之間靈活切換，可用前肢開(kāi)門(mén)取物，瑞士團(tuán)隊(duì)出品

那么，這只小機(jī)器狗都能做出什么樣的動(dòng)作呢？

可用前輪充當(dāng)手臂

平時(shí)，它的四個(gè)輪子都用來(lái)行走，輪式的驅(qū)動(dòng)方式也讓行動(dòng)變得更為迅速。

上下樓梯、越過(guò)障礙時(shí)，動(dòng)作既快速又平穩(wěn)，沒(méi)有因?yàn)椴捎幂喪浇Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)打滑或者剎不住車(chē)的情況。

即使只靠后輪，它也能穩(wěn)定地站立，在不摔倒的情況下完成行走、轉(zhuǎn)向等操作。

如果給予額外的支撐，它還可以把前肢當(dāng)做手臂，穩(wěn)穩(wěn)地是抱起桌子上的箱子，然后放入一旁的筐中，或者抱著箱子行走……

性能方面，機(jī)器狗的移動(dòng)速度可達(dá)6米每秒，最高負(fù)重60公斤，電池續(xù)航長(zhǎng)達(dá)5小時(shí)。

那么，Swiss-Mile團(tuán)隊(duì)是如何讓它們的機(jī)器狗“站起來(lái)工作”的呢？

這款機(jī)器狗部署在Unitree Robotics硬件平臺(tái)之上，是由ETH在2016年與ANYbotics聯(lián)合推出的ANYmal機(jī)器狗改造而成的。

他們給ANYmal添加了動(dòng)力車(chē)輪，使其在移動(dòng)效率和能力上都有所提升，并能應(yīng)對(duì)樓梯、人行道等復(fù)雜環(huán)境。

而為了讓機(jī)器狗能夠站立并完成開(kāi)門(mén)等動(dòng)作，團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種名為“好奇心驅(qū)動(dòng)”的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法對(duì)它進(jìn)行了訓(xùn)練。

在這種學(xué)習(xí)模式下，機(jī)器狗被給予一個(gè)目標(biāo)（比如開(kāi)門(mén)），然后要自行探索如何完成整個(gè)任務(wù)。

具體來(lái)說(shuō)，它需要不斷探索和嘗試不同的行動(dòng)序列，比如調(diào)整肢體的動(dòng)作和角度，直到成功完成任務(wù)。

同時(shí)，這種學(xué)習(xí)方式引入了新的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，開(kāi)門(mén)、搬箱子等動(dòng)作被認(rèn)為是高級(jí)別的目標(biāo)，也稱(chēng)為“稀疏獎(jiǎng)勵(lì)（sparse rewards）”，意味著機(jī)器狗不會(huì)在完成整個(gè)任務(wù)的過(guò)程中收到任何鼓勵(lì)或指導(dǎo)。

這樣的方法也提高了機(jī)器狗執(zhí)行任務(wù)的可靠性和方式的多樣性——例如，如果在包裹搬運(yùn)訓(xùn)練中發(fā)生了掉落，它可以自主學(xué)習(xí)如何重新拾起。