Cientistas do Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA e do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins desenvolveram um software para garantir que, se um robô cair, ele pode se levantar sozinho, o que significa que os futuros robôs militares dependerão menos de seus treinadores de soldados.

Com base no feedback dos soldados em um curso de treinamento do Exército, O pesquisador de ARL, Dr. Chad Kessens, começou a desenvolver um software para analisar se um determinado robô poderia "ficar de pé" a partir de qualquer orientação invertida.

"Um soldado me disse que valorizava muito seu robô, ele saiu de seu veículo para resgatar o robô quando não conseguiu fazê-lo voltar, "Kessens disse." Essa é uma história que eu nunca mais quero ouvir novamente. "

Pesquisadores da Marinha PMS-408 (Missões Expedicionárias) e seu braço técnico, a Divisão de Tecnologia de Descarte de Artilharia Explosiva da Índia, aceita. Eles se uniram ao JHU / APL e ao contratante principal, Northrop Grumman Remotec, para desenvolver o Sistema Robótico de Eliminação de Artilharia Explosiva Avançada, ou AEODRS, uma nova família de sistemas robóticos EOD apresentando uma arquitetura modular de sistemas abertos. Uma plataforma leve para mochila, que é um incremento do programa, deverá entrar em produção ainda este ano. Um requisito crítico do programa é que os robôs sejam capazes de autocorreção.

"Esses robôs existem para manter os soldados fora de perigo, "disse Reed Young, Gerente do Programa de Robótica e Autonomia da JHU / APL. "A autocorreção é uma capacidade crítica que só promoverá esse propósito."

Para avaliar a capacidade do sistema AEODRS de se autodireitar, A JHU / APL se associou à ARL para alavancar o software desenvolvido pela Kessens. A equipe foi capaz de estender sua capacidade para robôs com um maior número de juntas (ou graus de liberdade) devido à experiência do pesquisador Galen Mullins do JHU / APL em técnicas de amostragem adaptativa.

"A análise em que estou trabalhando examina todas as geometrias e orientações possíveis nas quais o robô pode se encontrar, "Kessens disse." O problema é que cada junta adicional adiciona uma dimensão ao espaço de busca - então é importante procurar nos lugares certos por estados estáveis ​​e transições. De outra forma, a busca pode demorar muito. "

Kessens disse que o trabalho de Mullins é o que permite a análise funcionar de forma eficiente para analisar sistemas de maior grau de liberdade. Enquanto o trabalho de Kessens determina o que procurar e como, Mullins descobre onde procurar. "

"Esta análise foi possível graças à nossa ferramenta de planejamento adversarial de alcance recém-desenvolvida, ou RAPT, uma estrutura de software para testar sistemas autônomos e robóticos, "Mullins disse." Originalmente, desenvolvemos o software para veículos subaquáticos, mas quando Chad explicou sua abordagem ao problema de autocorreção, Eu imediatamente vi como essas tecnologias poderiam funcionar juntas. "

Ele disse que a chave para este software é um algoritmo de amostragem adaptável que procura transições.

"Para este trabalho, procurávamos estados onde o robô pudesse fazer a transição de uma configuração estável para uma instável, fazendo com que o robô tombe, "Mullins explicou." Minhas técnicas foram capazes de prever com eficácia onde essas transições poderiam ocorrer, para que pudéssemos pesquisar o espaço com eficiência. "

Em última análise, a equipe foi capaz de avaliar os oito graus de liberdade dos sistemas AEODRS e determinou que ele pode se endireitar no nível do solo independentemente do estado inicial em que se encontre. A análise também gera planos de movimento mostrando como o robô pode se reorientar. As descobertas da equipe podem ser encontradas em "Avaliando os recursos de autocorreção do robô usando amostragem adaptativa, "publicado no IEEE's Robótica e cartas de automação em agosto.

Além da avaliação de qualquer robô específico, Kessens vê a estrutura de análise como importante para a capacidade dos militares de comparar robôs de diferentes fornecedores e selecionar o melhor para comprar.

"O Exército e a Marinha querem robôs que possam se autodireitar, mas ainda estamos trabalhando para entender e avaliar o que isso significa, - disse Kessens. - Direito próprio em que condições? Desenvolvemos uma análise métrica para avaliar a capacidade de um robô de autodireção em terreno plano inclinado, e poderíamos até mesmo usá-lo como uma ferramenta para melhorar o design do robô. Nosso próximo passo é determinar do que um robô é capaz em terreno irregular. "