Die Grenze zwischen Roboter- und menschlichen Bewegungen verschwimmt zunehmend. An der University of California in San Diego hat ein Forscherteam eine KI entwickelt, die Robotern das Walzen (und vieles mehr) beibringen kann und so neue Perspektiven in der Massenrobotik eröffnet.
Der Tanz der Roboter: vom Walzer bis zum Kampf
Bis heute sind die sanftesten Bewegungen von Robotern, wie zum Beispiel die spektakuläre Akrobatik von Boston Dynamics, waren vorprogrammierte und begrenzte Sequenzen. Aber Xuanbin Peng und sein TeamUniversität von Kalifornien, San Diego Sie ändern die Spielregeln mit ExBody2, ein künstliches Intelligenzsystem, das es Robotern ermöglicht, menschliche Bewegungen auf natürliche Weise zu kopieren und zu reproduzieren. In der Zwischenzeit Ich werde die Suche hier verlinken, dann erzähle ich dir davon.
Die Innovation von ExBody2 beschränkt sich natürlich nicht nur auf den Tanz. Das System ermöglicht es Robotern, ein breites Spektrum an Bewegungen auszuführen, vom einfachen Gehen über komplexe Walzersequenzen bis hin zu Kampfbewegungen. Der Schlüssel zum Erfolg? Ein Ansatz, der die Ähnlichkeit zwischen der physischen Struktur humanoider Roboter und der des menschlichen Körpers ausnutzt.
Angesichts der Tatsache, dass humanoide Roboter eine ähnliche physische Struktur wie wir haben, ist es sinnvoll, die große Menge an bereits verfügbaren menschlichen Bewegungsdaten zu nutzen. Indem der Roboter lernt, diese Art von Bewegung nachzuahmen, kann er sich schnell ein breites Spektrum an menschenähnlichen Verhaltensweisen aneignen. Das bedeutet, dass der Roboter alles lernen kann, was Menschen können.
Die Bewegungsdatenbank
Das Team erstellte eine umfassende Datenbank mit Aktionen, die ein humanoider Roboter ausführen könnte. Dieses Archiv umfasst Motion-Capture-Aufnahmen von Hunderten freiwilliger Helfer, die in früheren Forschungsprojekten gesammelt wurden. Dies sind die Daten, die die Grundlage für das Lernen des Roboters bildeten.
Verstärkungslernen
Um einem simulierten humanoiden Roboter beizubringen, sich zu bewegen, nutzten die Forscher Reinforcement Learning. Dabei erhält die KI ein Beispiel für eine korrekte Bewegung und muss dann lernen, diese durch Ausprobieren nachzubilden. Der Prozess verlief in zwei Phasen: zunächst mit vollem Zugriff auf die Daten des virtuellen Roboters, dann ausschließlich unter Verwendung der Daten, die in der realen Welt verfügbar wären.
Virtueller Walzer, echter Walzer
Nach dem Training mit der Datenbank wurde ExBody2 an zwei verschiedenen kommerziellen humanoiden Robotern getestet. Die Ergebnisse waren verblüffend: Das System war in der Lage, einfache Bewegungen wie geradliniges Gehen und Hocken flüssig zu kombinieren, aber auch komplexere Bewegungen wie einen 40-Sekunden-Tanz, Faustschläge und natürlich Walzer mit einem Menschen auszuführen Partner. Das Plus erworben? Koordinierung. Wie er erklärt Peng:
Humanoide Roboter funktionieren am besten, wenn sie alle ihre Gliedmaßen und Gelenke koordinieren. Bei vielen Aufgaben und Bewegungen müssen Arme, Beine und Rumpf synchron arbeiten, und die Ganzkörperkoordination erweitert die Fähigkeiten des Roboters erheblich.
Was bringt diese Entwicklung mit sich?
Die Studie der University of San Diego eröffnet neue Perspektiven auf dem Gebiet der humanoiden Robotik und der Verkörperung im Allgemeinen. Die Fähigkeit, komplexe menschliche Bewegungen zu erlernen und zu reproduzieren, ist nicht nur eine interessante technologische Demonstration, sondern könnte in vielen Branchen, vom Gesundheitswesen bis zur Unterhaltung, praktische Anwendungen haben.
Jetzt tanzen wir richtig: Der Walzer ist erst der Anfang. Die von Peng und seinem Team entwickelte Technologie könnte auf jede Art menschlicher Bewegung angewendet werden. In naher Zukunft werden wir Roboter sehen, die sich in allen möglichen Situationen immer natürlicher und flüssiger bewegen und zunehmend in der Lage sind, auf natürliche Weise mit unserer Welt zu interagieren.