Il Korea Advanced Institute of Science and Technology – KAIST ha ospitato la “2023 International Robot and Automation Conference”, la più grande conferenza accademica nel campo della robotica, tenutasi a Londra, in Inghilterra, dal 29 maggio al 2 giugno: il gruppo di ricerca del Professor Hyun Myung (Future City Robot Lab) del Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica (IEEE ICRA) ha annunciato di aver vinto il primo posto con un punteggio elevato nel Quadruped Robot Autonomous Walking Contest (QRC).
Il team KAIST ha introdotto la camminata autonoma al QRC, dove hanno partecipato 11 squadre provenienti da Stati Uniti, Hong Kong, Italia e Francia, e 7 squadre sono passate alle finali con il robot “Dreamwalker”, che ha sistematicamente integrato e ottimizzato le tecnologie delle unità sviluppate in modo indipendente. .
Nelle finali, a cui hanno partecipato le ultime sei squadre, è stato ottenuto un punteggio totale di 246. Questo è più di quattro volte quello del Massachusetts Institute of Technology (MIT) al secondo posto con 60 punti, e della Carnegie Mellon University al terzo posto. Il MIT è una squadra che recentemente ha attirato molta attenzione con il suo “dribble bot” che guida un pallone da calcio, e anche la Carnegie Mellon University ha attirato l’attenzione come un robot che si tiene in equilibrio su barre parallele.
Il team KAIST ha utilizzato un piccolo robot quadrupede che cammina, ma ha ottenuto il punteggio più alto con il movimento più veloce. In finale, i team focalizzati sul controllo manuale remoto hanno registrato un tempo medio di completamento di circa 49 minuti, mentre il team KAIST ha registrato un tempo di completamento di 41 minuti e 52 secondi, concentrandosi sulla deambulazione autonoma. Il MIT, al secondo posto, ha impiegato 45 minuti e 32 secondi tramite telecomando.
Il robot può essere facilmente controllato manipolando il controller, ma quando è fuori dal campo visivo, è necessario indovinare e controllare lo stato del robot utilizzando le informazioni del sensore ricevute attraverso una comunicazione separata. Tuttavia, potrebbe verificarsi un caso in cui l’acquisizione delle informazioni del sensore non è regolare a causa di un ritardo o di un’interruzione della comunicazione e, in questo caso, il controllo è difficile.
La tecnologia della camminata autonoma risolve questo problema. Per costruire un sistema di deambulazione autonomo, è necessario non solo il controller, ma anche lo sviluppo della tecnologia per stimare la posizione del robot e dell’ambiente circostante e pianificare il suo percorso di movimento. Poiché lo sviluppo di queste varie tecnologie di unità è essenziale, ci sono solo una manciata di team di ricerca che hanno assicurato una tecnologia di camminata autonoma altamente completa in tutto il mondo.
Il team di ricerca KAIST ha riunito e utilizzato le informazioni ottenute da telecamere, sensori lidar 3D, sensori inerziali (IMU) e sensori articolari per camminare autonomamente in vari ambienti. Nonostante l’uso di molti sensori, è stato costruito un sistema che procede in tempo reale da un minicomputer alla stima accurata della posizione, al riconoscimento dell’ambiente circostante e alla pianificazione del percorso.
La tecnologia per creare mappe del terreno attorno ai robot non si basa solo su costosi sensori lidar, ma li ha sostituiti con telecamere. È stata creata una mappa del terreno attorno alla posizione stimata del robot e, utilizzando questa mappa, è stato pianificato un percorso adatto in modo che il robot potesse giudicare da solo il terreno sicuro e camminare. La situazione in cui il robot cade è stata minimizzata pianificando il percorso in considerazione del passo e delle dimensioni massime che il robot dotato di tale tecnologia ‘Dream Walk’ può superare. È stata sviluppata anche la tecnologia di recupero basata sull’apprendimento per rinforzo in modo che, se cadi, puoi rialzarti e portare a termine la tua missione.
Nel frattempo, questa ricerca è stata condotta con il supporto del progetto di sviluppo tecnologico di base dell’industria dei robot del Ministero del commercio, dell’industria e dell’energia.