این ربات نابینا به راحتی از پله‌ها بالا و پایین می‌رود [تماشا کنید]

محققان دانشگاه ایالتی اورگن، ربات دوپای نابینایی به نام «Cassie» طراحی کرده‌اند که با کمک شبیه ساز مخصوص خود می‌تواند از پله‌ها بالا و پایین برود.

ربات‌های چهارپا می‌توانند به لطف بینایی رایانه‌ای، موانع را تشخیص دهند و مسیر خود را پیدا کنند. اما محققان دانشگاه ایالتی اورگن موفق شده‌اند ربات نابینایی بسازند که می‌تواند روی دوپا و بدون بهره‌گیری از حسگرهای رایج، حرکت کند.

شاید این سوال ذهن بسیار از افراد را درگیر کند که چرا باید یک ربات نابینا ساخت؟ محققان اعتقاد دارند که ربات‌ها همیشه نمی‌توانند به طور کامل بر حسگرها و دوربین‌های خود اتکا کنند. در شرایط محیطی مختلف مانند نور نامساعد و مه ممکن است چنین حسگرهایی به درستی عمل نکرده و داده‌های نادرستی را به ربات منتقل کنند. به همین دلیل آنها تصمیم گرفته‌اند که برای حل مشکل، خودآگاهی فیزیکی از موقعیت و حرکات را به ربات‌ها اضافه کنند تا بتوانند در محیط‌های ناشناخته نیز به مسیریابی خود ادامه دهند.

در پروژه‌ اخیر از تکنیک یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning) برای آموزش راه رفتن به ربات نابینا استفاده شده است. گفته می‌شود که Cassie به دلیل بهره‌گیری از دو پا به جای چهار پا، دچار حادثه‌های بسیاری شده و بارها به زمین خورده تا در نهایت موفق به راه رفتن شده است. همچنین در مراحل اولیه‌ یادگیری، شبیه‌ساز به ربات کمک کرده است تا بدون آسیب‌های جدی، گام‌های اولیه برای مسیریابی و حرکت را طی کند. برخی موقعیت‌های خاص مانند راه رفتن روی پله‌ها یا زمین صاف نیز در برنامه‌ آموزشی قرار داشته است تا ربات بتواند در صورت مواجه شدن با چنین موانعی، به راه خود ادامه دهد.

در نهایت ربات نابینا از محیط آزمایشگاهی به محیط واقعی منتقل شده و به لطف آموزش‌ها و آمادگی برای شرایط مختلف، توانسته است به راحتی مسیر خود را میان موانع پیدا کند یا از روی آن‌ها عبور نماید. حتی Cassie توانسته در سطوحی که برای آن‌ها آموزش ندیده بود نیز به راحتی قدم بزند. محققان اعلام کرده‌اند که ربات نابینا توانسته است هنگام بالا رفتن از ۱۰ پله و سپس پایین آمدن از همان تعداد، نرخ موفقیت ۸۰ درصدی را از خود نشان دهد.  

البته عدم بهره‌گیری از بینایی رایانه‌ای، محدودیت‌هایی نیز برای ربات نابینا به همراه داشته است. در آزمایش‌های ابتدایی، ربات قادر به افزایش یا کاهش سرعت خود نبوده و در صورت خروج از سرعت استاندارد واژگون شده است. همچنین چنین رباتی، به دلیل چالش برانگیز بودن حرکت در محیط‌های ناشناخته، اتکای شدیدی بر مکانیزم‌های مرتبط با حافظه دارد. پژوهشگران در نظر دارند که در آینده بینایی را نیز به Cassie اضافه کنند و تاثیر آن بر بهبود عملکرد را بسنجند.