از شبیه‌سازی تا واقعیت؛ آموزش مهارت‌های پیچیده به ربات‌های انسان‌نما + ویدیو

دانشجویان با پروژه متن‌باز شرکت ROBOTIS، مهارت‌هایی مانند عبور از مانع، رقص و پشتک را شبیه‌سازی کردند و سپس به ربات‌های انسان‌نما آموزش دادند.

به گزارش سرویس رباتیک تک‌ناک، شرکت کره‌ای ROBOTIS با راه‌اندازی پروژه Open Humanoid GYM، محیطی متن‌باز برای آموزش و توسعه مهارت‌های ربات‌های انسان‌نما ایجاد کرده است. دانشجویان در این برنامه ابتدا حرکات و رفتارهای مختلف را در محیط شبیه‌سازی توسعه می‌دهند و سپس آنها را به ربات‌های واقعی منتقل می‌کنند. عبور از موانع، اجرای حرکات رقص کی‌پاپ، پشتک و حرکت ویندمیل از جمله قابلیت‌هایی هستند که شرکت‌کنندگان در جریان این پروژه روی ربات‌های انسان‌نما اجرا کرده‌اند.

پروژه Open Humanoid GYM بخشی از برنامه گسترده‌تر ROBOTIS برای توسعه ربات‌های انسان‌نما و هوش مصنوعی فیزیکی است. این شرکت تلاش می‌کند دانشجویان، پژوهشگران و توسعه‌دهندگان را با فرایند کامل ساخت رفتارهای رباتیک، از طراحی و شبیه‌سازی تا آموزش هوش مصنوعی و آزمایش روی سخت‌افزار واقعی، آشنا کند.

در این برنامه، شرکت‌کنندگان از پلتفرم AI Sapiens K1 و قطعات DYNAMIXEL استفاده می‌کنند. پلتفرم AI Sapiens K1 سخت‌افزار و زیرساخت اصلی توسعه ربات انسان‌نما را فراهم می‌کند و قطعات DYNAMIXEL نیز کنترل شبکه‌ای مفاصل و اجرای حرکات هماهنگ را بر عهده دارند.

بیشتر بخوانید: تبدیل ربات صنعتی قدیمی به مربی بدمینتون

انتقال مهارت‌ها از شبیه‌سازی به ربات واقعی

یکی از بخش‌های اصلی این پروژه، استفاده از فرایند Sim2Real یا انتقال از شبیه‌سازی به دنیای واقعی است. دانشجویان ابتدا رفتارها و حرکات مورد نظر خود را در محیط شبیه‌سازی طراحی می‌کنند و سپس عملکرد آنها را روی ربات واقعی می‌سنجند.

شرکت‌کنندگان در مرحله شبیه‌سازی روی بخش‌هایی مانند تولید حرکت، توابع پاداش و سیاست‌های کنترلی کار می‌کنند. پس از رسیدن به نتیجه مطلوب، رفتار توسعه‌یافته به ربات فیزیکی منتقل می‌شود تا عملکرد آن در شرایط واقعی آزمایش شود.

آزمایش‌های واقعی اطلاعات مهمی درباره موفقیت یا شکست حرکات در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد. دانشجویان با بررسی این داده‌ها می‌توانند سیاست‌های کنترلی را اصلاح کنند و دوباره رفتار ربات را آزمایش نمایند. این چرخه چندین بار تکرار می‌شود تا حرکت مورد نظر با پایداری و دقت بیشتری اجرا شود.

استفاده از Sim2Real به شرکت‌کنندگان اجازه می‌دهد بخش بزرگی از آزمایش‌های اولیه را بدون استفاده مستقیم از سخت‌افزار انجام دهند. این روش هزینه و ریسک آزمایش روی ربات واقعی را کاهش می‌دهد و امکان بررسی سریع‌تر روش‌های مختلف کنترل و حرکت را فراهم می‌کند.

شرکت ROBOTIS در پروژه Open Humanoid مجموعه‌ای از ابزارهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار داده است. این پلتفرم بخش‌هایی مانند طراحی مکانیکی، نرم‌افزار، محیط‌های شبیه‌سازی، تولید حرکت و آموزش مبتنی بر هوش مصنوعی را پوشش می‌دهد.

هدف شرکت این است که توسعه ربات‌های انسان‌نما فقط در اختیار شرکت‌های بزرگ یا آزمایشگاه‌های مجهز نباشد و دانشجویان و پژوهشگران نیز بتوانند به ابزارهای لازم برای آزمایش ایده‌های جدید دسترسی داشته باشند.

در برنامه OH! GYM شرکت‌کنندگان فقط آموزش نظری دریافت نمی‌کنند، آنها مستقیما با ربات‌های انسان‌نما و محیط‌های توسعه کار می‌کنند و مهندسان صنعت نیز در فرایند توسعه، راهنمایی فنی در اختیار آنها قرار می‌دهند.

نخستین دوره این برنامه از ۲۱ ژوئیه تا ۲۱ اوت برگزار شد. تیم‌هایی از دانشگاه‌های مختلف کره جنوبی، از جمله دانشگاه گاچون، دانشگاه ملی سئول، دانشگاه یونسه و SeoulTech در این دوره حضور داشتند.

هر تیم روی توسعه رفتار یا قابلیت مشخصی برای ربات انسان‌نما تمرکز کرد. برای نمونه، یکی از تیم‌های تحصیلات تکمیلی دانشگاه گاچون روی حرکت در مسیرهای دارای مانع کار کرد. این تیم تلاش کرد روشی ایجاد کند که ربات بتواند هنگام حرکت، موانع موجود در مسیر را شناسایی و حرکات لازم را برای عبور از آنها اجرا کند.

بیشتر بخوانید: چین قدرت ربات‌های انسان‌نمای خود را در پکن به رخ کشید + تصویر

از آموزش دانشگاهی تا رقابت ربات‌های انسان‌نما

پروژه ROBOTIS فقط به دوره OH! GYM محدود نمی‌شود. این شرکت دو بخش دیگر با نام‌های OH! Seminar! و OH! Challenge! نیز برای گسترش آموزش و آزمایش فناوری‌های رباتیک ایجاد کرده است.

برنامه OH! Seminar! به‌ عنوان فضایی برای اشتراک‌گذاری دانش و تجربه در حوزه ربات‌های انسان‌نما فعالیت می‌کند. در این بخش، دانشجویان و پژوهشگران می‌توانند در سخنرانی‌های فنی شرکت کنند، با مهندسان و شرکت‌های فعال در صنعت ارتباط داشته باشند و از تجربه‌های عملی توسعه ربات استفاده کنند.

بازدید از شرکت‌ها و تعامل مستقیم با مهندسان نیز بخشی از این برنامه است. شرکت ROBOTIS با این روش تلاش می‌کند فاصله میان آموزش دانشگاهی و تجربه عملی توسعه محصولات رباتیک را کاهش دهد.

بخش OH! Challenge! نیز با هدف انتقال فناوری‌های توسعه‌یافته در محیط آموزشی به رقابت‌های واقعی طراحی شده است. شرکت‌کنندگان می‌توانند قابلیت‌هایی را که در OH! GYM ایجاد کرده‌اند، در مسابقات مختلف ربات‌های انسان‌نما آزمایش کنند.

شرکت ROBOTIS رقابت‌هایی مانند مبارزه ربات‌ها، ماراتن، عبور از مسیرهای با مانع و فوتبال را از جمله محیط‌هایی معرفی کرده است که می‌توانند برای آزمایش این فناوری‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

این سه بخش در کنار یکدیگر یک مسیر توسعه کامل ایجاد می‌کنند. OH! GYM روی آموزش عملی و آزمایش متمرکز است، OH! Seminar! امکان انتقال دانش فنی و ارتباط با صنعت را فراهم می‌کند و OH! Challenge! فناوری‌های توسعه‌یافته را وارد محیط‌های رقابتی می‌کند.

شرکت ROBOTIS با این ساختار تلاش می‌کند توسعه ربات‌های انسان‌نما را به فرایندی بازتر و در دسترس‌تر تبدیل کند. ترکیب سخت‌افزار واقعی، محیط شبیه‌سازی، آموزش هوش مصنوعی، جمع‌آوری داده و راهنمایی مهندسان به دانشجویان اجازه می‌دهد چرخه توسعه یک رفتار رباتیک را از مرحله طراحی تا اجرای واقعی تجربه کنند.

این رویکرد در عین حال می‌تواند به توسعه سریع‌تر نرم‌افزارها و مهارت‌های مورد نیاز ربات‌های انسان‌نما کمک کند. شرکت‌کنندگان می‌توانند ایده‌های خود را ابتدا با هزینه کمتر در محیط شبیه‌سازی آزمایش کنند و سپس نسخه‌های موفق را روی ربات واقعی اجرا نمایند. پروژه Open Humanoid GYM نشان می‌دهد که پلتفرم‌های متن‌باز می‌توانند نقش مهمی در آموزش نسل جدید پژوهشگران و توسعه‌دهندگان حوزه ربات‌های انسان‌نما داشته باشند.