Gli ingegneri creano robot in grado di spostare in modo cooperativo oggetti di grandi dimensioni dell’Università di Cincinnati hanno sviluppato un’intelligenza artificiale (AI) per addestrare i robot a spostare in modo collaborativo oggetti di grandi dimensioni. Il team ha dimostrato la capacità dei robot di spostare una lunga asta attorno agli ostacoli e una porta stretta in simulazioni al computer.
Secondo Andrew Barth, uno studente di dottorato presso il College of Engineering and Applied Science della UC, il compito di spostare tali oggetti è perfetto per i robot.
“L’abbiamo reso un po’ più difficile con noi stessi. Vogliamo portare a termine il compito con la minor comunicazione possibile tra i robot”, ha affermato Barth.
Barth è l’autore principale dello studio pubblicato sulla rivista Intelligent Service Robotics . I coautori della ricerca includevano il professor Ma, lo studente di dottorato UC Yufeng Sun e il ricercatore senior UC Lin Zhang.
Testare il sistema
Nei test, nessuno dei robot ha diretto l’altro e non hanno condiviso la strategia prima di eseguire il compito. I robot si basavano sulla logica fuzzy genetica, che è un tipo di intelligenza artificiale che è una tecnica di controllo intelligente in cui il sistema imita il ragionamento umano. Lo fa sostituendo una semplice classificazione binaria con i gradi di giusto e sbagliato e modifica le soluzioni individuali per “imparare” dai risultati passati.
“In definitiva, vogliamo espandere questo a 10 o più robot che lavorano in modo cooperativo su un progetto”, ha affermato Barth. “Se vuoi costruire un gigantesco habitat nello spazio, ad esempio, avrai bisogno di molti robot che lavorino insieme. Ma se facevi affidamento su una rete di comunicazione e si interrompe, allora l’intero progetto è finito”.
Secondo Barth, i robot indipendenti significano che la perdita di uno non si tradurrà in un fallimento del compito poiché gli altri possono compensare.
Il compito assegnato ai robot prevedeva di trasportare il divano virtuale attorno a due ostacoli e attraverso una porta stretta, e lo hanno completato il 95% delle volte in simulazioni. I partner di lavoro del robot hanno anche dimostrato una percentuale di successo del 93% in un nuovo scenario in cui c’erano due oggetti sconosciuti e una porta di destinazione in una posizione diversa. I robot hanno dimostrato un tasso di precisione quasi uguale e non hanno richiesto riqualificazione. Ancora più impressionante, hanno dimostrato lo stesso quando sono stati modificati vari fattori come la dimensione dell’oggetto.
“Se puoi addestrare i robot a lavorare in modo semi-indipendente con il minor numero di informazioni possibile, hai reso il tuo sistema più robusto rispetto a tale errore e reso più facile la collaborazione per i grandi gruppi”, ha affermato Barth.
“Il nostro obiettivo a lungo termine è che più robot possano collaborare per eseguire compiti difficili, come spostare i mobili”, ha affermato Ma.
Creare nuove opportunità
Secondo Ma, i robot collaborativi potrebbero creare grandi nuove opportunità in vari campi e nuove funzionalità di sicurezza potrebbero migliorare la sicurezza robotica.
“Ci sono una miriade di applicazioni. In qualsiasi posto in cui svolgi lavori che più persone svolgeranno in futuro, potresti avere più robot che svolgono”, ha detto Ma. “Attualmente, la maggior parte dei robot lavora da sola. Ma in futuro avremo bisogno di più robot che lavoreranno insieme proprio come fanno le persone adesso”.
Il team sta sviluppando un sistema di controllo scalabile, che consente a più robot di completare un’attività.
“E non hai bisogno di riqualificarli se all’improvviso sono solo quattro o sei”, ha detto. “Se uno o due falliscono, il resto può andare avanti. Questa è la chiave”.
