Роботы-гуманоиды учатся двигаться как люди с помощью новой технологии

Каждый день роботы становятся все более похожими на людей — не только внешне, но и в умении двигаться, взаимодействовать с предметами и даже танцевать. Новая система TWIST — еще один шаг к тому, чтобы научить машины действовать как человек, точно и слаженно управляя всем телом в реальном времени.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Повторение движений человека роботом
Система телеуправления всем телом (TWIST) — это система, которая телеуправляет человекоподобными роботами с помощью данных всего тела человека в реальном времени и ИИ. Она достигает универсальных, скоординированных, всесторонних навыков, которые не были доступны ранееИсточник: Яньцзе Цзе

Исследователи из Стэнфордского университета и Университета Саймона Фрейзера представили новую разработку — TWIST, телеуправляемую систему имитации движений всего тела человека. Работа вышла на сервере препринтов arXiv и уже привлекла внимание специалистов в области робототехники. TWIST позволяет гуманоидным роботам в реальном времени воспроизводить не только движения рук, но и ног, корпуса, ступней, коленей и локтей человека, благодаря чему машины демонстрируют поразительную ловкость.

В основе системы — данные захвата движения, собранные с помощью MoCap, специальной технологии отслеживания движений, и методы машинного обучения: обучение с подкреплением и имитационное обучение. TWIST превращает эти данные в команды, которые может выполнить робот. В результате робот не просто повторяет движения — он делает это с высокой точностью и синхронностью. Например, может боком обойти препятствие, открыть дверь плечом, поднять коробку с пола или даже исполнить вальс.

Робот играет на фортепиано
Система TWIST демонстрирует рекордную точность передачи человеческих движений — робот синхронно повторяет действия человека вплоть до мелких жестов и положения телаИсточник: Unsplash

Испытания проводились с двумя гуманоидными платформами — G1 от компании Unitree Robotics и T1 от Booster Robotics. В обоих случаях система показала, что способна управлять роботами на уровне, который ранее считался недостижимым. По словам авторов проекта, главное открытие в том, что простое копирование движений человека по всему телу дает впечатляющий контроль над действиями машины — вплоть до управления сразу несколькими конечностями одновременно.

Благодаря такой системе можно не только расширить возможности самих роботов, но и улучшить подход к обучению машин. Если раньше сложные движения приходилось программировать вручную или разрабатывать для них отдельные модели, то теперь можно просто показать нужный навык на себе — и робот научится ему, наблюдая. Это делает процесс быстрее и приближает момент, когда машины смогут адаптироваться к задачам почти так же, как человек.

Типы исполняемых движений роботом
Робот может выполнять манипуляции всем телом (например, поднимать коробки с земли), манипуляции ногами (например, бить по футбольному мячу), передвижение (например, ходить боком) и выразительные движения (например, танцевать вальс)Источник: Яньцзе Цзе

В будущем команда планирует сделать TWIST более мобильной, отказавшись от громоздких систем MoCap в пользу переносных решений. Это откроет путь к применению технологии вне лабораторий — например, для удаленной работы в опасных условиях или помощи в сложных производственных задачах.

TWIST — яркий пример того, как технологии приближают машины к человеку. Роботы учатся не просто выполнять команды, а действовать гибко, координированно и осмысленно — как люди.

В то время как одни ученые учат роботов двигаться как люди, другие идут еще дальше — и учат их буквально менять форму, переходя из твердого состояния в жидкое и обратно. Это направление вдохновлено природой и уже приближает нас к новым классам адаптивных трансформируемых машин — подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье.