Autonomer Roboter lernt Türen zu öffnen
Mithilfe von KI und maschinellem Lernen findet die Maschine zudem Steckdosen zum Laden
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Autonomer Roboter beim Öffnen einer Tür (Foto: Ravenna Rutledge, uc.edu) |
Cincinnati (pte004/11.11.2021/06:15)
Menschen, selbst die, die gerade Laufen gelernt haben, betätigen Türklinken, ohne lange darüber nachdenken zu müssen. Selbst manche Tiere schaffen es. Roboter, die Mensch und Tier in vielen Belangen überlegen sind, tun sich damit dagegen schwer. Eine Strecke, die von Türen unterbrochen ist, können sie in der Regel nicht zurücklegen. Ou Ma, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der University of Cincinnati https://www.uc.edu/ im US-Bundesstaat Ohio, und Studenten des Intelligent Robotics and Autonomous Systems Laboratory wollen das ändern. Sie haben dieses komplexe Problem in dreidimensionalen digitalen Simulationen gelöst. Jetzt bauen sie einen autonomen Roboter, der nicht nur Türklinken mühelos bedienen kann, sondern auch ohne menschliches Zutun die nächste Steckdose zum Aufladen findet.
[b]Großer Fortschritt für Assistenzroboter[/b]
Dieser vermeintlich einfache Fortschritt bedeutet einen großen Sprung nach vorn für Assistenzroboter, die Bürogebäude, Flughäfen und Krankenhäuser saugen und desinfizieren. Oder in Hospitälern Medikamenten und Essen verteilen.
Der Doktorand Yufeng Sun hat eine auf künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen basierende Steuersoftware für Roboter entwickelt, die es Robotern ermöglicht, Türen und die dazugehörenden Türklinken zu finden und sie zu öffnen.
Andere Forscher haben bereits versucht, das Problem zu lösen. Sie haben beispielsweise einen ganzen Raum gescannt, um ein digitales 3D-Modell zu erstellen, damit der Roboter eine Tür findet. Das ist jedoch eine zeitaufwändige individuelle Lösung, die nur für den Raum funktioniert, der gescannt worden ist.
[b]Roboter müssen ihre Kraft genau dosieren[/b]
Die Entwicklung des Roboters sei eine große Herausforderung, so Sun. Türen gebe es schließlich in verschiedenen Farben und Größen mit unterschiedlichen Klinken, die manchmal in unterschiedlichen Höhen angebracht sind. Roboter müssen zudem wissen, wie viel Kraft sie aufwenden müssen, um Türen zu öffnen, um sie nicht aus den Angeln zu reißen. Er muss auch berücksichtigen, dass manche Türen selbstschließend sind, wenn er den Griff loslässt. Dann muss er von vorn beginnen.
[b]Lernen durch Versuch und Irrtum[/b]
Im wesentlichen muss der Roboter sich die Technik, Türen zu öffnen, durch Versuch und Irrtum selbst beibringen. „Er braucht ausreichend viele Daten oder Erfahrungen, um erfolgreich zu sein", sagt Sun. Was auch für das Finden von Steckdosen gilt.
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