Boston Dynamics и Agility научили своих двуногих роботов принимать неизбежное, даже если падают

Boston Dynamics представила видео, на котором их робот поскальзывается и падает. Видеоролик был посвящен пути старшей модели Atlas от исследовательского проекта DARPA до становления полноценным двуногим роботом. Agility: «Все иногда падают, но именно то, как мы поднимаемся, определяет нас».

На прошлой неделе маркетологи Boston Dynamics подготовили цикл новостей о робототехнике: анонс электрического Atlas и объявление о том, что «оригинальный гидравлический Atlas уходит на пастбище». Несколько недель назад компания Boston Dynamics объявила о том, что официально сняла с производства своего робота. Сопровождающее видео было прославлением пути старого Atlas от исследовательского проекта DARPA к «впечатляюще проворному двуногому боту». «Прощание с Атласом» назвали в равной степени и празднованием.

Демонстрация видеороликов с успехами роботов не оправдывает усилий, которые были к ним приложены. Во многих случаях речь идет о годах проб и ошибок, потраченных на то, чтобы роботы хорошо выглядели на камере. Когда люди делятся только положительными результатами, они формируют нереалистичные ожидания.

Двуногие роботы падают — в этом отношении они похожи на людей. «Все иногда падают, но именно то, как мы поднимаемся, определяет нас», — недавно выразились в компании Agility. Научиться хорошо падать не менее важно. Директор компании Прас Велагапуди сказал, что падение роботов в процессе работы — это очень хорошо.

«Когда робот находится в реальном мире и занимается реальными делами, случаются неожиданные вещи, — отмечает он. — Вы увидите несколько падений, но это часть обучения, чтобы работать в реальных условиях в течение длительного времени. Это ожидаемо, и это признак того, что все это не инсценировка».

Гарвардские правила падения без травм гласят:

• защищай голову,
• используйте свой вес, чтобы направить падение,
• сгибай колени,
• не утягивай с собой других людей.

В прошлом году технический директор Boston Dynamics Аарон Сондерс сказал, что не боится падений роботов. Их роботы часто падали, и они решили создавать роботов, которые могут падать и не ломаться. «Если вы сможете пройти через этот цикл: подтолкнуть робота к поломке, изучить поломку и исправить ее, вы сможете добиться прогресса и робот не будет падать. Но если вы построите машину, систему управления или культуру вокруг того, чтобы никогда не падать, вы никогда не научитесь тому, чему нужно научиться. Мы празднуем падения, даже те, которые ломают робота», — заявил Сондерс.

Тема падений также была затронута в разговоре с генеральным директором Boston Dynamics Робертом Плейтером перед запуском электрического Atlas. На представленном видео робот изначально находится в лежачем положении. Ноги робота выгибаются дугой, что позволяет системе вставать из абсолютно плоского положения. «Роботы будут падать. Лучше иметь возможность встать из положения лежа», — сказал Плейтер. Он добавил, что способность вставать из положения лежа может пригодиться и для зарядки.

Большая часть знаний Boston Dynamics о падениях была получена от Spot. Несмотря на то что четвероногий форм-фактор в целом более устойчив (об этом свидетельствуют десятилетия неудачных попыток перевернуть роботов на видео), роботы Spot просто гораздо больше часов проработали в реальных условиях.

«Spot проходит около 70 тыс. км в год по заводским цехам, проводя около 100 тыс. проверок в месяц, — рассказывает Плейтер. — Они падают примерно один раз за 100–200 км. Нужно уметь подниматься. Частота падений стала меньше, но они случаются». Плейтер добавляет, что компания уже давно «грубо» обращается со своими роботами. «Они падают и должны уметь выживать. Пальцы не должны отваливаться». Глядя на фрагменты из фильма Atlas, кажется, что он действительно падает как человек, притягивая конечности как можно ближе к телу, чтобы защитить их от дальнейших травм.

Когда Agility добавила руки в Digit в 2019 году, соучредитель компании Джонатан Херст рассказал, какую роль они играют при падении: «Для нас руки — это одновременно и инструмент для перемещения по миру: можно встать после падения, помахав руками для равновесия, или толкнуть дверь. И в то же время они полезны для манипулирования или переноски предметов».

Годом ранее в социальных сетях появилось видео падения робота Digit на пол на одной из конференций. «При 99% процентах успеха за 20 часов живых демонстраций Digit все же упал на ProMat, — отметила тогда Agility. — У нас нет доказательств, но мы думаем, что наш отдел продаж организовал это специально, чтобы они могли рассказать о быстросменных конечностях и долговечности Digit». Компания рассказала, что для защиты ног и рук роботу полезно принять положение вроде позы эмбриона.

Компания использует обучение с подкреплением, чтобы помочь упавшим роботам подняться. Для максимально мягкого падения робот использует свои руки, а затем — свои навыки, чтобы вернуться в привычное положение, из которого он может снова встать.

Одним из главных преимуществ гуманоидных роботов является их способность подстраиваться под существующие рабочие процессы. Во многих случаях автоматизации производства ошибки означают, что система фактически отключается до вмешательства человека, но эти роботы не были созданы специально для автоматизации процессов.

«Спасение человекоподобного робота не будет тривиальным, — говорит Плейтер, отмечая, что эти системы тяжелые и их трудно привести в порядок вручную. — Как вы собираетесь это сделать, если он не может оторваться от земли? Если эти системы действительно хотят обеспечить бесперебойную автоматизацию, они должны хорошо падать и снова подниматься». Велагапуди добавил, что при каждом падении Digit они узнают что-то новое: «Когда речь идет о двуногих роботах, падение — прекрасный учитель».

В феврале основатель Boston Dynamics, заявил, что Илон Маск вдохновился его компанией и их разработками в области гуманоидной робототехники. Райберт считает, что амбиции Маска относительно прогресса двуногих роботов, особенно робота-собаки Atlas, могли повлиять на достижения робота Tesla Optimus.