От неожиданного падения никто не застрахован. Всегда есть риск неудачно споткнуться и полететь на пол. Такое может случиться не только с человеком, но и с роботом.

Исследователи из технологического института Джорджии разработали алгоритм, который обеспечивает падение робота с наименьшими повреждениями. Это довольно важная работа, ведь стоимость роботов иногда составляет десятки тысяч долларов, а из-за одного несчастного случая можно потерпеть серьёзные убытки. К тому же, роботы гуманоидного типа всё чаще работают возле человека, в том числе возле пожилых людей и детей. Если он падает неоптимальным образом, то может просто ранить человека.

Алгоритм предусматривает оптимальную стратегию в ответ на большое количество разнообразных падений, в том числе падение от слабого тычка или от сильного удара, когда роботу приходится совершать серию кувырков. В любом случае, робот минимизирует урон. Алгоритм прошёл проверку в реальном эксперименте с роботом-гуманоидом BioloidGP (см. видео).



«Мы считаем, что роботы могут научиться падать безопасно, — говорит Сеюн Ха (Sehoon Ha), соавтор научной работы. — Наша работа объединяет существующие исследования об обучении роботов падению, предоставляя инструмент для автоматического определения общего количества контактов, очерёдности контактов, позиции и времени этих контактов. Всё это влияет на последствия падения и изменяет ответную реакцию робота».

Научная работа сделана на базе предыдущего исследования профессора Карен Лю (Karen Liu), где изучалась физика трансформации тела кошки при падении.



Из той работы было известно, что ключевым фактором является угол приземления. Роботы оснащены бортовыми компьютерами, но они изначально не приспособлены для решения задачи безопасного приземления, поэтому при падении не знают, что делать. Благодаря новому алгоритму в компьютере появится программа для вычисления необходимой последовательности действий, в зависимости от скорости и направления падения. Вычислительных мощностей достаточно, чтобы осуществлять вычисления на лету.

Научная статья “Multiple Contact Planning for Minimizing Damage of Humanoid Falls” (pdf) представлена в октябре на международной конференции Intelligent Robots and Systems в Гамбурге.

Комментарии (19)


  1. Color
    15.10.2015 13:45
    +9

    Котики все делают лучше


  1. roboq6
    15.10.2015 14:59
    -2

    За кадром остается вопрос организации проведения экспериментов над кошками. Так и представляю как роботехники беспардонно брали их за шкиряк и швыряли с разной высоты. Буду рад ошибаться, надеюсь в действительности исследователями был найден более гуманный метод выяснения механики падения кошек.


    1. AlexBin
      15.10.2015 16:02

      Метать можно на маты, от этого рефлексы кошек как-то иначе работать не будут. Или вас смущает именно процесс кошкометания?


      1. roboq6
        15.10.2015 16:14
        -1

        А Вы были бы рады, если бы Вас брали за шкиряк и швыряли, пусть даже и на мат/батут? Что-то я сомневаюсь, что кошкам этот процесс нравится даже в такой версии.


        1. AlexBin
          15.10.2015 16:26
          +3

          Нет конечно, я бы в тапки отомстил. Мне нравится ваша любовь к кошкам.


          1. roboq6
            15.10.2015 16:55

            Я как раз таки не кошатник, мне больше нравятся попугаи.

            А что касается кошек, то мне кажется более гуманным будет натренировать их прыгать на мат за лакомство. Тогда это уже не будет насилием, при условии что кошку НЕ будут морить голодом, это будет добровольной «сделкой». Если животное в таких условиях будет прыгать, значит оно согласно на условия «рабочего контракта», то есть готово терпеть возможный дискомфорт вызванный падениями в обмен на что-нибудь вкусненькое.


            1. chesterset
              15.10.2015 17:31
              +2

              А с соц пакетом как быть? Распечатать разные варианты и поставить по рыбке на каждый, куда подойдёт — тот и заключать?

              А если серьёзно, по вашему, тем людям заняться больше нечем, кроме как тренировать кошку прыгать за едой под разными углами? Уверен, кошку не кидали на асфальт и лапы она себе не сломала. Нельзя проанализировать кошку в падении, не инсценируя это самое падение. Отпускать её над матрасом пару десяток раз намного быстрее выйдет, чем договариваться и всячески уговаривать кошку делать нужное.


              1. roboq6
                15.10.2015 17:58

                А с соц пакетом как быть? Распечатать разные варианты и поставить по рыбке на каждый, куда подойдёт — тот и заключать?


                Напрасно Вы так. Кошки относятся к тем немногим животным, которые достаточно разумны для того, чтобы с ними можно было договориться. Если с разумным (вроде человека или сильным ИИ) или полуразмным существом (вроде кошки) можно договориться, то такой путь путь должен иметь приоритет над насилием, при прочих равных. Исключение могут составлять существа, которые регулярно нарушают взятые на себя обязанности. Человеку российско-советской ментальности может быть сложно понять и принять такую установку, ибо в СССР привыкли даже людей(!) больше подчинять, чем уговаривать.

                Отпускать её над матрасом пару десяток раз намного быстрее выйдет, чем договариваться и всячески уговаривать кошку делать нужное.


                Да, так будет быстрей. Но это будет грубым насилием. Самый быстрый путь далеко не всегда — самый гуманный и культурный.


                1. chesterset
                  15.10.2015 22:30
                  +2

                  > Напрасно Вы так. Кошки относятся к тем немногим животным, которые достаточно разумны для того, чтобы с ними можно было договориться. Если с разумным (вроде человека или сильным ИИ) или полуразмным существом (вроде кошки) можно договориться, то такой путь путь должен иметь приоритет над насилием, при прочих равных. Исключение могут составлять существа, которые регулярно нарушают взятые на себя обязанности. Человеку российско-советской ментальности может быть сложно понять и принять такую установку, ибо в СССР привыкли даже людей(!) больше подчинять, чем уговаривать.

                  Вы шутите или серьёзно? Не претендую на большую репрезентативность своих взысканий, но ни я, ни один из всех моих друзей, знакомых или родственников не смог договориться с кошкой так, чтобы она не делала то, что хотела, кроме как, эмм..., угрозами и в самом крайнем случае — небольшим метлоприкладством. Может быть вы знаете способы, которыми можно обязать наших мурлыкающих братьев брать на себя обязательства и исполнять их? Мне лично знаком только способ с водой при попытке, так сказать, нарушить договор не лезть на стол. Кошки не понимают значение такого явления, как «договор», и они не берут на себя никаких обязательств. Человек думает, что держит кошку для того, чтобы она ловила мышей, но она не ловит мышей, потому что это её обязательства — у неё просто есть инстинкт. Попробуйте договориться с кошкой не есть колбасу, которую оставляют перед ней. Договориться мирным путём, при всём, что ей колбоса должна нравится.

                  > Да, так будет быстрей. Но это будет грубым насилием. Самый быстрый путь далеко не всегда — самый гуманный и культурный.

                  И как бы вы гуманно и культурно договорились с кошкой, чтобы она, подмечаю — падала на матрас? Не прыгала за едой, а падала на матрас. Учёных не интересует, как кошка прыгает, это можно увидеть обычным наблюдением. Она должна добровольно упасть, дабы люди смогли анализировать её рефлексы в падении. Полагаю, не выйдет у вас с кошкой договориться о таком.


                  1. roboq6
                    16.10.2015 08:20

                    Не претендую на большую репрезентативность своих взысканий, но ни я, ни один из всех моих друзей, знакомых или родственников не смог договориться с кошкой так, чтобы она не делала то, что хотела,


                    Кошек трудней дрессировать чем собак, но это не значит, что это вовсе невозможно. Доказательством этого служит театр кошек Куклачева. Впрочем, и простым смертным дрессировка тоже доступна:
                    http://koshkinmir.ru/interesnoe-o-koshkah/dressirovka-koshek.html
                    Насколко я понял статью, секрет в том, чтобы кошке более-менее нравилось то, за что ее награждают. То есть, ленивый жирный котяра вряд ли будет прыгать даже за угощение, а вот шебутному котику это может понравиться.

                    Кошки не понимают значение такого явления, как «договор», и они не берут на себя никаких обязательств.

                    Раз они поддаются дрессировке, то значит понимают, ведь дрессировка и является таким «договором». Даже голуби и цыплята поддаются дрессировке, а ведь они не такие умные как кошки.
                    Другое дело, что похоже кошки довольно придирчивы в плане выбора «договора», Если хотите аналогию, это как если бы Вы считали, что с какой-нибудь звездой Голливуда невозможно договориться на том основании, что она в своем контракте требует предоставление лимузина и ежедневный массаж спины.

                    Попробуйте договориться с кошкой не есть колбасу, которую оставляют перед ней. Договориться мирным путём, при всём, что ей колбоса должна нравится.

                    Если кошка ест колбасу, то тогда теоретически надо лишить ее того, что ей еще больше нравится (например, также колбаса, но в больше количестве)

                    И как бы вы гуманно и культурно договорились с кошкой, чтобы она, подмечаю — падала на матрас? Не прыгала за едой, а падала на матрас.

                    Я честно говоря не вижу никаких причин, чтобы кошку было сложно натренировать падать на матрас, если ее можно натренировать прыгать за едой. Достаточно чтобы кошка прыгала с высоты на мат/матрас.


                    1. chesterset
                      16.10.2015 14:06

                      > Кошек трудней дрессировать чем собак, но это не значит, что это вовсе невозможно. Доказательством этого служит театр кошек Куклачева. Впрочем, и простым смертным дрессировка тоже доступна:
                      http://koshkinmir.ru/interesnoe-o-koshkah/dressirovka-koshek.html
                      Насколко я понял статью, секрет в том, чтобы кошке более-менее нравилось то, за что ее награждают. То есть, ленивый жирный котяра вряд ли будет прыгать даже за угощение, а вот шебутному котику это может понравиться.

                      Интересно, и сколько он тратит на дрессировку? Сомневаюсь, что он укладывается в дни, недели или даже месяц. Собаку дрессировать есть смысла, а кошку — поэтому Куклачев и знаменит, совсем немногие занимаются этим неблагодарным делом. К тому же, для этого эксперимента тратить месяцы для тренировки кошки — как-то нерационально, не находите?

                      >Раз они поддаются дрессировке, то значит понимают, ведь дрессировка и является таким «договором». Даже голуби и цыплята поддаются дрессировке, а ведь они не такие умные как кошки.
                      Другое дело, что похоже кошки довольно придирчивы в плане выбора «договора», Если хотите аналогию, это как если бы Вы считали, что с какой-нибудь звездой Голливуда невозможно договориться на том основании, что она в своем контракте требует предоставление лимузина и ежедневный массаж спины.

                      Давайте говорить не о частных случаях в профессиональной среде. Вы сможете дома надрессировать кошку? Я не утверждаю, что кошку совсем дрессировать нельзя, но нельзя сравнивать кошек и тех же собак. Собаку можно и нужно дрессировать, об этом пишут во всех статьях, посвященных уходом за собаками. Я сомневаюсь, что в вопросах дрессировки кошки всё зависит от цены — большинство кошек просто не поддаются дрессировки, а с другими нужно проводить неразумное количество времени, чтобы обучить их элементарным вещам (научите кошку приносить кинутую вещь в обмен на еду — убедитесь).

                      >Если кошка ест колбасу, то тогда теоретически надо лишить ее того, что ей еще больше нравится (например, также колбаса, но в больше количестве)

                      Полагаете, кошка поймёт, что если она съест одну колбасу сейчас, ей не дадут две колбасы потом? Через пару лет — может быть, и то не факт.

                      >Я честно говоря не вижу никаких причин, чтобы кошку было сложно натренировать падать на матрас, если ее можно натренировать прыгать за едой. Достаточно чтобы кошка прыгала с высоты на мат/матрас.

                      Вы понимаете разницу между падением и прыжком? Когда человек прыгает и падает — это одно и то же? Кошка не будет добровольно падать, она может только прыгать.


                      1. roboq6
                        16.10.2015 14:35

                        Сомневаюсь, что он укладывается в дни, недели или даже месяц.

                        Вы сомневаетесь или у Вас конкретные данные есть на этот счет?

                        К тому же, для этого эксперимента тратить месяцы для тренировки кошки — как-то нерационально, не находите?

                        Почему я должен соглашаться с данными, которые Вы взяли из головы?

                        поэтому Куклачев и знаменит, совсем немногие занимаются этим неблагодарным делом.

                        А может дело не сколько в неблагодарности, сколько в практичности? От тренированной собаки есть толк, а от треннированного кота — нет, за редкими исключениями.

                        Вы сможете дома надрессировать кошку?

                        Я НЕ знаю. Но у меня нет никаких данных, которые говорили бы, что это невозможно или должно занять слишком большой срок.

                        большинство кошек просто не поддаются дрессировки

                        А я читал, что только меньшинство кошек не поддается дрессировке. Почему я должен верить Вам, а не тому, что я прочитал, Вы более авторитетный источник?

                        Полагаете, кошка поймёт, что если она съест одну колбасу сейчас, ей не дадут две колбасы потом?
                        Полагаю да, ибо даже голуби(!) до этого доходят (http://www.forbes.com/sites/peterubel/2013/01/18/what-obese-people-can-learn-from-pigeons/). Кошки всяко умней голубей, так что они тоже должны это понимать.

                        Когда человек прыгает и падает — это одно и то же?

                        Когда человек прыгает, то он поднимается вверх. Но так как гравитацию еще никто не отменял, то он через некоторое время после прыжка начинает падать. Прыжок и падение это не одно и тоже, но падение является неотъемлемой частью любого прыжка, хотя обратное не верно.


    1. BupycNet
      15.10.2015 16:33

      не обязательно падение, если просто кошку снимать сутками, то можно заснять десятки моментов перепрыгивания, спрыгивания и т.д.


  1. rogrom
    15.10.2015 16:04
    +3

    Настанет день, когда он сможет ответить за эти толчки в спину


  1. Loki3000
    15.10.2015 16:04

    Интересно, а если на основе этой технологии делать экзоскелеты для мотоциклистов, горнолыжников, парашютистов и прочих экстремалов?:)


    1. WildHorn
      15.10.2015 17:21

      «Нормальные» экстремалы это и сами должны уметь. «Ненормальные» — начнут рефлекторно дёргатсья и сопротивляться экзоскелету. В результате либо экзоскелет не отработает как надо, либо экстремал получит повреждения от самого экзоскелета.


      1. Loki3000
        15.10.2015 17:25

        Есть же надувающиеся жилеты для мотоциклистов — фиксируют торс и голову мотоциклиста вне зависимости от его желания дергаться и сопротивляться. И все признают что это безопасно. Значит и с экзоскелетом можно.


  1. DenimTornado
    15.10.2015 22:02

    Ноги ему уберите и не будет проблем с падением.


  1. aikixd
    15.10.2015 23:46
    +1

    Неправильно они задачу решают. Никто из них видно не занимался никаким спортом или боевыми искусствами. И наблюдать за кошками не так уж и просто, даже засняв на камеру. То ли дело хорьки. Они быстрее двигаются и выглядят понятнее.
    Вобщем, никто не планирует заранее программу действий. Ощущения от давления и положения тела диктуют нужные действия в реальном времени. Каждое падение уникально и предсказать заранее его нельзя.