Nie chodzi jednak o zwykłą aktualizację oprogramowania, a o fundamentalną zmianę w sposobie, w jaki maszyny „myślą” o własnej równowadze. Zamiast sztywno trzymać się zaprogramowanych schematów chodu, roboty potrafią teraz w czasie rzeczywistym przewidzieć nadchodzący upadek i skorygować pozycję nóg, zanim grawitacja przejmie kontrolę.
Sercem tego przełomu jest nowatorska struktura planowania ruchu, którą przetestowano na znanym w świecie naukowym robocie Cassie
Zespół pod kierownictwem Ye Zhao oraz doktoranta Zhaoyuana Gu postanowił sprawdzić maszynę w warunkach, które dla większości humanoidów kończą się twardym lądowaniem na macie. Wykorzystano do tego zaawansowany system bieżni CAREN, który potrafi nieprzewidywalnie zmieniać prędkość oraz kierunek ruchu, symulując np. pokład statku podczas sztormu czy podłogę jadącego autobusu.
Co sprawia, że nowy system jest tak skuteczny? Kluczem jest połączenie logiki formalnej z tzw. sterowaniem predykcyjnym (model predictive control). W praktyce oznacza to, że robot Cassie nieustannie zadaje sobie pytanie: „Czy mój obecny plan ruchu utrzyma mnie w pionie za ułamek sekundy?”. Jeśli odpowiedź brzmi „nie”, system natychmiast aktualizuje trajektorię kolejnego kroku.
Czytaj też: Unitree ma ambitne plany. 20 tysięcy robotów rocznie i wielka ofensywa w 2026 roku
Aby jeszcze bardziej utrudnić zadanie, badacze użyli urządzenia BumpEm, które serwuje robotowi silne, fizyczne uderzenia w trakcie marszu. Wyniki okazały się imponujące – o ile wcześniejsze wersje oprogramowania często zawodziły, prowadząc do spektakularnych upadków, o tyle nowa architektura pozwoliła Cassie na błyskawiczne odzyskiwanie pionu. Wzrost stabilności o 81% to wynik, który Zhao określił jako najbardziej kompleksowe i obszerne osiągnięcie sprzętowe, jakie kiedykolwiek opublikował jego zespół.
Wyzwania w terenie. Kiedy robot traci pewność siebie?
Mimo ogromnego sukcesu, system nie jest jeszcze nieomylny. Testy wykazały, że Cassie wciąż miewa problemy podczas schodzenia ze wzniesień. Chodzenie w dół wymaga bowiem bardziej ryzykownych manewrów i precyzyjnego stawiania stóp, co przy dynamicznie zmieniającym się podłożu nadal stanowi spore wyzwanie dla algorytmów. W jednym z ekstremalnych scenariuszy, obejmującym bardzo szeroki krok i skrzyżowanie nóg, robot ostatecznie poległ – choć badacze zauważyli, że ograniczona przestrzeń na bieżni po prostu nie zostawiła maszynie miejsca na bezpieczny „ratunkowy” krok.
Czytaj też: Przełom w ratownictwie. Autonomiczne roje robotów gaszą ogień z precyzją 99%
Te badania to jednak coś więcej niż tylko zabawa z robotami w laboratorium. Naukowcy widzą dla swojej technologii bardzo konkretne zastosowania. Jednym z priorytetów jest sektor morski. Prace konserwacyjne na statkach są dla ludzi wyjątkowo niebezpieczne ze względu na ciągłe kołysanie i śliskie powierzchnie. System z Georgia Tech ma być docelowo testowany na morzu we współpracy z Office of Naval Research.
Czytaj też: Chińscy naukowcy nauczyli roboty ludzkiego dotyku
Zhaoyuan Gu patrzy jednak jeszcze szerzej. Według niego humanoidy to nasza nieunikniona przyszłość – nie tylko na statkach czy w kopalniach, ale także w naszych domach, fabrykach i na ulicach. Aby jednak mogły bezpiecznie współistnieć z ludźmi, muszą być przewidywalne i odporne na przypadkowe potrącenia czy nierówności chodnika. Osiągnięcie zespołu z Georgia Tech zdaje się przybliżać nas do momentu, w którym przeszkody, które dla ludzi są łatwe do pokonania, staną się również takie dla robotów. Ale mimo obiecujących wyników testów, do pełnego, komercyjnego sukcesu jeszcze długa droga.