Tradycyjne maszyny często „głupieją”, gdy ich własne palce zasłonią kamerze trzymany przedmiot lub po prostu nie wiedzą, z jaką siłą chwycić drobną rzecz. Jednak teraz nastąpił przełom: naukowcy z Chin opracowali nowatorską metodę treningu, która pozwala robotycznym dłoniom osiągnąć zręczność bliską ludzkiej, wykorzystując do tego jedynie tanią kamerkę i proste czujniki dotyku.
Zamiast inwestować w astronomicznie drogi osprzęt, badacze postawili na inteligencję algorytmów
Ich podejście, opisane na łamach magazynu Science Robotics, opiera się na dwuetapowym procesie nauki, który naśladuje sposób, w jaki ludzie poznają świat. W pierwszej fazie „mózg” robota został poddany treningowi wstępnemu. Maszyna analizowała ogromną bibliotekę filmów, na których ludzie wykonują różne czynności gołymi rękami lub w rękawiczkach. Dzięki temu AI nauczyła się korelacji między obrazem (tym, jak dłoń układa się względem przedmiotu) a dotykiem (momentem kontaktu powierzchni palca z obiektem). To kluczowy moment – robot zaczął rozumieć, że dotyk i wzrok to dwie strony tego samego medalu.
W drugim etapie robot trafił do wirtualnej symulacji. Tam, zamiast uczyć się jednej czynności po drugiej, trenował wiele umiejętności jednocześnie. Najciekawszym elementem tej architektury AI jest specjalna jednostka, która działa jak fragment ludzkiego mózgu odpowiedzialny za integrację sensoryczną. Dzięki niej robot potrafi „widzieć” przedmiot w swojej wyobraźni, nawet jeśli jego mechaniczne palce całkowicie zasłaniają go przed obiektywem kamery. Co istotne, cały ten system opiera się na budżetowych rozwiązaniach: standardowej kamerze internetowej i czujnikach typu „dotyk/brak dotyku”.
Teoria teorią, ale jak to działa w praktyce?
Naukowcy przygotowali osiem zróżnicowanych zadań. Pięć z nich robot trenował wcześniej w symulacji (np. odkręcanie nakrętki od butelki czy przesuwanie dźwigni), a trzy były dla niego zupełną nowością (m.in. temperowanie ołówka i odkręcanie śruby). Efekty? W znanych zadaniach maszyna osiągnęła 85% skuteczności, a w nowych poradziła sobie w większości przypadków bez większego problemu.
Czytaj też: Od szkicu do fabryki w 10 miesięcy. Brytyjski Humanoid buduje roboty w rekordowym tempie
Naukowcy próbowali nawet „oszukać” robota, gwałtownie zmieniając oświetlenie w laboratorium lub podmieniając czujniki na inne modele. Okazało się, że system jest niezwykle odporny na takie zakłócenia.
Wizualno-dotykowy trening wstępny oparty na ludzkich demonstracjach konsekwentnie prowadził do doskonałych wyników: zwiększonej efektywności nauki, mniejszej luki między symulacją a rzeczywistością oraz bardziej ludzkich zachowań podczas manipulacji przedmiotami – podkreślili autorzy badań w swojej publikacji.
To osiągnięcie idealnie wpisuje się w obecny trend „fizycznej sztucznej inteligencji”. Widzieliśmy to już przy okazji niedawnych pokazów robotów Unitree czy Agibot, które opanowały akrobatykę i sztuki walki. Tutaj jednak nacisk położono nie na widowiskowe salta, ale na precyzję, która pozwoli robotom pracować w naszych kuchniach, laboratoriach czy aptekach, gdzie delikatność i czucie w palcach są ważniejsze niż siła mięśni.
Czytaj też: Pokaz pijanych mistrzów. Humanoidy Unitree podbijają chińską scenę narodową
Oczywiście przed inżynierami jeszcze bardzo długa droga, ale kolejny cel jest już ustalony – nauczenie robotów precyzyjnego wyczucia siły uścisku, by nie zgniotły trzymanego jajka czy delikatnego urządzenia. Mimo wszystko takie innowacje pokazują, że moment, w którym uścisk dłoni robota będzie wydawał się naturalnie „ludzki” zbliża się wielkimi krokami.