Исследователи из Soft Robotics Lab при ETH Zurich обучили серийную пятипалую кисть WUJI передвигаться на пальцах, вставать после падений и нажимать клавиши. Обучение прошло в симуляторе Nvidia Isaac Lab, затем кисть протестировали на 14 типах поверхностей.
Исследователи из лаборатории Soft Robotics Lab при Швейцарской высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich) научили антропоморфную роботизированную кисть передвигаться на пальцах. Робот умеет ползать по разным поверхностям, вставать после падений, нажимать клавиши и толкать предметы.
Для экспериментов использовали серийную пятипалую кисть WUJI с 20 приводимыми суставами. Её оснастили одноплатником Raspberry Pi Zero 2 W, аккумулятором и инерциальным датчиком; общий вес конструкции — 818 граммов.
Обучение и результаты
Систему обучали методом обучения с подкреплением в симуляторе Nvidia Isaac Lab. Сложность заключалась в строении человеческой кисти: пальцы различаются по длине, а большой палец противопоставлен остальным, поэтому при каждом шаге часть пальцев должна двигаться, а оставшиеся — удерживать вес устройства. Исследователи не задавали готовую последовательность движений: алгоритм сам учился выбирать, какой палец переставлять, чтобы двигаться в нужном направлении и не падать.
После обучения кисть самостоятельно передвигалась по 14 типам поверхностей, включая дерево, плитку, асфальт, бетон, металлическую решётку, искусственную траву, газон и гравий. Средняя скорость в тестах составила 9,3 см/с. Робот также научился вставать после падений — успешно в 21 из 25 случаев.
Взаимодействие с предметами
Кисть нажимала клавиши со стрелками на клавиатуре и правильно выполнила 29 из 32 команд, с их помощью управляя игрой Sokoban. В другом эксперименте она толкала небольшой кубик в нужную сторону; для отслеживания объекта использовали внешнюю камеру.
Авторы проекта считают, что такие кисти могут дать больше мобильности роботам: например, кисть может на время отсоединиться и добраться до места, куда не может попасть целая рука.