Dört ayaklı, köpeklerden esinlenen dört ayaklı robotlar, spor stadyumlarını uzaktan izlemekten kör kişilere rehberlik etmeye ve potansiyel olarak tehlikeli araştırma alanlarını incelemeye kadar çeşitli görevleri yerine getirebildiklerini kanıtlamışlardır. Bu robotlar genellikle hantal iki ayaklı muadillerinden daha çeviktir, ancak çoğunlukla tüylü köpek ilhamlarının akıcı zarafetini ve atletizmini yakalayamamışlardır. Şimdi ise yeni bir duvar ölçeklendirme robotu bu dört ayaklıların yapabileceklerinin sınırlarını zorluyor ve bunu biraz da yetenekle yapıyor.
ETH Zürih’ten araştırmacılar, engelli parkurlarda koşabilen, zıplayabilen ve sürünerek ilerleyebilen yüksek hareket kabiliyetine sahip yeni bir robotla robotlar ve hayvanlar arasındaki hareketlilik farkını kapatmaya çalışıyor.
Bulgularını bu hafta Science Robotics dergisinde yayınlayan araştırmacılar, ANYbotics firması tarafından üretilen 100 kiloluk dört ayaklı bir robot olan ANYmal’e, birçok kişi tarafından “parkour” olarak adlandırılan bir yeraltı sporuyla uğraşan insan “serbest koşucuları” nasıl taklit edeceğini öğretmek için yola çıktılar.
Özetle parkour, bir noktadan diğerine mümkün olan en hızlı şekilde ulaşmaya odaklanır ve genellikle yol boyunca engeller arasında hızla sürünmeyi ve sıçramayı içerir. Engelli parkurlarda ve hatta yoğun kentsel alanlarda gerçekleştirilen parkour, atletizm ve hızlı karar vermenin bir kombinasyonunu gerektirir. ANYmal bu göreve hazırdı. Yeni geliştirilmiş robot, saniyede altı fit hızla hareket ederek aşağıdaki temel parkur parkurunu tamamlayabildi.
ANYmal parkuru nasıl öğrendi?
ETH Zürih tarafından paylaşılan ve yeni eğitilmiş ANYmal’ın iş başında olduğu bir videoda, kırmızı etli robotun küçük bir ahşap merdivenden tırmanarak küçük bir boşluğun üzerinden geçip başka bir platforma indiği görülüyor. Robot adımlarını kesmeden ileriye doğru hücum ediyor ve ardından bir böceği andıran bir hareketle bir engelin altından geçmek için aşağıya dalıyor. ANYmal, vücudundan biraz daha uzun başka bir sandığa dikey olarak tırmanabilmek için kendini hızla yukarı itti. Video, engeller farklı sıralarda karıştırıldığında bile robotun parkuru tamamladığını gösteriyor.
ANYmal, çevresini algılamak ve otonom olarak bir seyahat yolu planlamak ve yürütmek için kullanabileceği haritalar oluşturmak için yerleşik lazer sensörleri kullanır. Dört hafif karbon bacak ve 12 özdeş motor onu hedefine doğru itiyor. ETH araştırmacıları, her biri seçici olarak hareket, algılama ve navigasyona ayrılmış üç ayrı modülden oluşan bir sinir ağı kullanarak robotun hareketini iyileştirmek için yola çıktılar.
Araştırmacılar makalelerinde, ANYmal’in navigasyon unsurunu, robotun yürüme, zıplama ve çömelme yeteneklerini anlamak için geliştirdiklerini söylüyorlar. Bu bağlamla donanmış olan ANYmal, önündeki engellerin türüne bağlı olarak davranışını otomatik olarak ayarlayabiliyor. Sonuç: bir dizi engeli hızla tespit edip tepki verebilen ve bu engelleri aşabilen bir roboto.
ANYmal’in geliştirmeleri üzerinde çalışan araştırmacılardan biri olan ETH doktora öğrencisi Nikita Rudin’in kendisinin de bir parkur tutkunu olduğu ve araştırma sırasında bu deneyiminden yararlandığı bildiriliyor.
Rudin kısa süre önce Science Daily’ye verdiği demeçte, “Proje başlamadan önce, araştırmacı meslektaşlarımdan bazıları bacaklı robotların gelişim potansiyellerinin sınırlarına çoktan ulaştığını düşünüyordu, ancak benim farklı bir görüşüm vardı” dedi. “Aslında, bacaklı robotların mekaniği ile çok daha fazlasının yapılabileceğinden emindim.”
Araştırmacılar modeli, parkur kurslarını tamamlayan insan serbest koşucu örnekleri üzerinde eğitti. ANYmal yeni becerilerini tekrarlanan simülasyon ortamlarında temel deneme yanılma yoluyla öğrendi. Sonunda robot, simülasyonda öğrendiği bu dersleri parkuru tamamlamak için kullandığı fiziksel bir engel parkuruna yerleştirildi.
Araştırmayla ilgili yapılan açıklamada, “Serbest koşucuların çevikliğini yakalamayı hedefleyerek, algılamadan harekete geçmeye kadar olan süreçteki her bir bileşenin sınırlarını daha iyi anlayabilir, bu sınırları aşabilir ve genel olarak robotlarımızın yeteneklerini artırabiliriz; bu da çökmüş binalarda veya karmaşık doğal arazilerde arama ve kurtarma gibi birçok yeni uygulamanın önünü açar” denildi.
Parkurdan alınan ilham, arama kurtarma ve uzay araştırmaları için robotları geliştirebilir
İnsanların serbest koşularının aksine, ANYmal’in yeni becerileri havalı görünmekten daha fazlasını amaçlıyor. Geleceğe bakan araştırmacılar, benzer gelişmelerin arama ve kurtarma robotlarına da uygulanabileceğini ve böylece arama ve kurtarma görevleri sırasında engellerin üzerinden atlamalarına ya da ulaşılması zor alanlara girmelerine yardımcı olabileceğini düşünüyor. Araştırmacılar, bir gün aynı türden gelişmelerin ayın ve diğer gezegenlerin sert, kayalık yüzeylerinden geçen uzay keşif robotlarına bile yardımcı olabileceğini belirtiyor. Eklenen konum, İsviçre’nin Cenevre kentindeki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın tehlikeli bölgelerini araştıran dört ayaklı robotlar için de geçerli olabilir.
Bu kullanım alanları şimdilik büyük ölçüde varsayımsal. Bu arada ANYMal, Boston Dynamics’in Spot ve Atlas robotları gibi, bir zamanlar canlı varlıklara ayrılmış atletik becerileri esrarengiz bir şekilde gerçekleştiren metal makinelerin giderek büyüyen listesine katılacak.
*Bu yazı ‘Parkour’ robot dog can leap, jump, and crawl its way through complex obstacle courses başlıklı yazıdan çevrilmiştir.
