Група дослідників з Массачусетського технологічного інституту (MIT) навчила маленьких роботів Mini Cheetah атакувати та захищати футбольні ворота. І в цьому є практичний сенс.
Деякі виклики та рішення робототехніки мають одразу зрозуміле застосування. Інші зосереджені на допомозі у розв’язуванні ширших проблем, з якими вчені можуть стикнутися в майбутньому. Навчання маленьких роботів грати у футбол один проти одного вписується саме в останню категорію.
Автори статті, в якій описується використання навчання з підкріпленням для надання роботу Mini Cheetah воротарських навичок, кажуть, що гра в футбол – це доволі складне завдання для чотириногих. Воно поєднує високодинамічні рухи з точним і швидким маніпулюванням об’єктом (м’ячем). Робот повинен реагувати на м’яч, що летить в його бік, і перехоплювати його за допомогою динамічних маневрів за дуже короткий проміжок часу – як правило, менше однієї секунди.
У своїй роботі вчені розв’язують цю проблему за допомогою ієрархічної системи навчання з підкріпленням. По суті, робот повинен зафіксуватися на снаряді та маневрувати, щоб заблокувати м’яч менш ніж за секунду. Параметри робота визначаються в емуляторі, і Mini Cheetah використовує три основні рухи – кроки убік, пірнання в кут воріт та стрибок, за допомогою яких блокує снаряд на шляху до цілі, визначаючи його траєкторію. Також бажано, щоб після стрибків у верхній кут воріт робот безпечно приземлився на ноги.
Рух для кожної воротарської навички програмується вручну, а потім система перевіряється на симуляції, перш ніж передається безпосередньо роботу. При перехопленні м’яча вона обирає, яка з навичок робота дозволить йому перетнути траєкторію польоту м’яча найбільш стабільно та енергоефективно.
Щоб перевірити ефективність програми, команда виставила супротивниками Mini Cheetah як людей, так і аналогічного мінігепарда. Примітно, що базова структура, яка використовується роботом для захисту воріт, може застосовуватися і для нападу. Автори статті зазначають: «У цій роботі ми зосередилися виключно на воротарському завданні, але запропонована система може поширюватися і на інші сценарії, наприклад, на удари по м’ячу, що вимагають від гравця декількох навичок».
За статистикою, кращі футбольні воротарі англійської Прем’єр-ліги здатні відбивати приблизно 80% ударів по воротах. Це насправді чудовий показник. Але не такий добрий, як 87,5% ударів, які може перехопити 9-кілограмовий чотириногий робот. У своїх маленьких воротах і проти маленьких дітей, які роблять маленькі удари, Mini Cheetah виявився чудовим воротарем.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО: