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Au Robotic Systems Lab de Eth Zurich, les ingénieurs ont créé Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens.
Ce projet rassemble la robotique, intelligence artificielle Et le sport, montrant comment les robots avancés peuvent prendre des jeux dynamiques et frénétiques.
La conception et les compétences d’Anymal-D ouvrent de nouvelles possibilités de collaboration avec des robots humains dans le sport et au-delà.
Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
Comment Anymal-D joue-t-il le badminton avec les humains?
Badminton est un jeu qui nécessite un jeu rapide, des réactions rapides et une coordination oculaire précise. Pour donner à un robot une possibilité sur le terrain, le Équipe ETH Zurich Équipé Anymal-D avec quatre jambes pour la stabilité et l’agilité, un bras dynamique pour balancer la raquette et une caméra stéréo pour tracer la folie. Le robot utilise un contrôleur basé sur l’apprentissage du renforcement, qui lui permet de prédire et de réagir au mouvement des navets en temps réel. AnyMal-D peut se déplacer sur le terrain, adapter sa posture et sa minuterie ses oscillations, en gardant les rassemblements avec des joueurs humains pour un maximum de 10 tirs.
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La technologie derrière les compétences du badminton d’Anymal-D
La caméra stéréo Anymal-D agit comme un yeux, surveillant constamment les navettes. Le robot Il utilise un « modèle de bruit de perception » pour comparer ce qu’il voit avec les données de sa formation, l’aidant à surveiller la navette même lorsqu’il bouge imprévisible. Le robot peut lancer son corps pour garder la folie en vue, imitant en tant que joueur humain pourrait s’appuyer sur un coup difficile.
Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
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Apprentissage unifié de renforcement pour le contrôle de tout le corps
La coordination des jambes et un bras est difficile pour tout robot. Team Eth Zurich a développé une politique de contrôle unifiée en utilisant l’apprentissage par renforcement, permettant à AnyMal-D de se déplacer et de se balancer en tant qu’ensemble coordonné. Ce système a été formé à la simulation, donc le robot a appris à gérer un large éventail de tirs et de situations avant d’entrer dans une véritable cour.
Anymal-D Diagram, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
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Intégration matérielle: qu’est-ce qu’il y a à l’intérieur du robot?
AnyMal-D combine une base quadrupie robuste avec Dynaarm et sa raquette est réglée avec un angle de 45 degrés pour frapper efficace. L’estimation de l’état du robot fonctionne à 400 Hz, la politique de contrôle est mise à jour à 100 Hz et le système de perception fonctionne à 60 Hz. Tout cela fonctionne sur un module Jatson Agx Orin, ce qui rend le robot réactif et prêt pour l’action.
Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
Défis de jouer au badminton avec un robot
Faire fonctionner les jambes et le bras robot est un grand défi. La plupart des robots gèrent ces tâches séparément, mais cela limite l’agilité. En combinant la locomotion et le contrôle du bras dans un seul système, AnyMal-D peut ajuster sa posture et son rythme en fonction du chemin de la navette, se déplaçant plus comme un joueur humain.
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Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
Perception active: comme Anymal-D le voit le jeu
Les robots n’ont pas d’yeux humains, donc leurs caméras peuvent se battre avec la fréquence d’images et le champ visuel. Le contrôleur conscient d’Anymal-D Perception conserve la caméra en mouvement sans accrocs, surveillant toujours la navette. Le modèle Sound Perception aide à combler l’écart entre la simulation et les vrais jeux, ce qui rend le robot plus fiable pendant les jeux.
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Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
Avaler le monde réel: traduire le robot en justice
Amener Anymal-D du laboratoire à Badminton Court signifiait traiter des questions pratiques telles que les limites du pouvoir et les retards de communication. Malgré ces défis, le robot a réussi à suivre les joueurs humains, à répondre à différentes plans et positions d’atterrissage et à maintenir des rassemblements qui ont montré l’adaptabilité et les compétences.
Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
Performance de badminton d’AnyMal-D: que montrent les tests?
Dans des jeux collaboratifs avec des joueurs amateurs, Anymal-D a tracé, intercepté et retourné des navettes avec une cohérence impressionnante. En moyenne, il a fallu environ 0,357 seconde pour traiter la trajectoire de la folie après un coup humain, laissant un peu plus d’une demi-seconde pour entrer en position et prendre le coup. Bien qu’il n’ait pas retourné chaque coup, la capacité du robot à garder les rassemblements et à s’adapter au rythme du jeu met en évidence la façon dont la robotique est venue dans des scénarios sportifs dynamiques.
Anymal-D, un robot à quatre pattes qui peut jouer au badminton avec des gens (Eth Zurich)
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AnyMal-D montre vraiment que la robotique est venue, surtout quand il s’agit de travailler aux côtés de personnes dans des activités frénétiques telles que le badminton. Il est intéressant de voir un robot non seulement suivre le terrain, mais se réunir avec des joueurs humains et s’adapter au jeu pendant la place. Bien que ces technologies continuent de s’améliorer, il est facile d’imaginer plus de robots qui se joignent à nous dans tous les types de sports et d’activités, ce qui rend le jeu et le travail d’équipe encore plus amusants pour tout le monde.
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