Студенты из Стенфорда обучают роботов (+ видео)

Студенты экспериментального класса робототехники из Стэнфордского университета изучают под руководством профессора Усама Хатиба базовые концепции управления роботами. Хатиб создал небольшие группы, примерно по 25 студентов, и дает им задание на три с половиной недели по какому-либо профилю программирования роботов.

Хатиб предпочитает, чтобы они делали что-то, демонстрирующее функциональные навыки, используя предвидение и осмысливание. Нынешней весной последняя группа студентов научила своих роботов играть в пинг-понг, приземляться на посадочную площадку, заниматься лечебной физкультурой, вставлять вилку в розетку, ловить мяч и играть в классическую игру бильбоке.

Студенты имели в своем распоряжении несколько роботов и роботизированных манипуляторов, включая Kuka LWR, Kuka IIWA, WAM, Puma 500 и Novint Falcon. Лектор Самир Менон отметил, что занятия в этом году немного отличались от проходивших в прежние годы. Студенты могли отлаживать программный код на симуляторах, прежде чем работать с реальными роботами.

«Много трудностей в обучении возникает из-за проблем с аппаратными сбоями», - отметил Менон. «В процессе отлаживания программного кода может произойти поломка роботов. На этот раз, мы приняли иной подход. Мы в течение многих лет, развивали очень реалистичную симуляцию и контроллеры роботов-агностиков, позволяющие студентам разрабатывать свой проект и компилировать его с любым из доступных роботов». Таким образом, добавил он, они могли бы заранее определить, какие роботы лучше подойдут для них. А в случае неудачи, они могут перейти на использование нового робота примерно через день или два. Такая гибкость позволила в этом году повысить качество проектов.

Не все проекты удалось реализовать полностью, говорит Хатиб. Но все они , по крайней мере, достигли важного промежуточного рубежа. Играющий в пинг-понг робот, например, мог отбивать мяч ракеткой, но был не достаточно быстр, чтобы реально играть. (В прошлом, вспоминает Хатиб, играющего в воздушный хоккей робота трудно было превзойти.)

Викрам Чаухан, один из студентов в классе, говорит, что первоначально задумал программировать небольшой мобильный робот для отслеживания беспилотного вертолета с воздушным шаром на борту. А затем воздушный шар разрывается с помощью лазерного луча. Но лазерные стрелялки в лабораторных условиях наверняка будут не безопасны, говорит Чаухан, так что от этого плана пришлось отказаться, но все же хотелось сделать что-то с БПЛА. В конце концов, они запрограммировали робота KUKA, следовавшего за беспилотным аппаратом с посадочной площадкой, удерживая площадку параллельно земле, а потом поймав беспилотный вертолет, когда тот стал опускаться на площадку. Хатиб говорит, что команда Чаухана оказалась не первой из тех, кто пытался посадить беспилотник. Студенты в прежние годы пытались это сделать, но у них, как правило, дроны отскакивали от площадки. Команда Чаухана решила эту проблему. Манипулятор робота начал смещаться в момент приземления беспилотника, компенсируя удар.

Но проектом, который действительно поразил Хатиба, оказалась игра с шаром и чашкой, которую иногда называют кендама или бильбоке. «Я был поражен, потому что не мог поймать шар в чашку, а роботу удавалось это делать неоднократно, в 97 процентах случаев», - сказал он.

Свои проекты студенты представили на видео, и вы также можете их посмотреть.