Осязание и зрение помогли роботу освоить настольную игру дженга

Инженеры Массачусетского технологического института создали робота, способного играть в настольную игру дженга, где требуется перемещать деревянные блоки, составляющие высокую башню. Для этого роботу требуется анализировать как визуальную, так и тактильную информацию.

Дженгу изобрела в начале 1970-х годов Лесли Скотт. Она продемонстрировала эту игру на Лондонской выставке игрушек 1983 года. Игра быстро стала популярной, а Лесли Скотт вскоре основала компанию по производству настольных игр.

Инвентарь для дженги состоит из 54 деревянных блоков размером 1,5 см × 2,5 см × 7,5 см с небольшими отклонения, вносящими элемент случайности. В начале игры из этих блоков строится башня, каждый этаж которой состоит из трех блоков, лежащих вплотную. При этом блоки соседних этажей кладутся перпендикулярно друг другу. После возведения башни игроки начинают поочередно извлекать по одному блоку. Башня становится все менее устойчивой и, наконец, падает. Проигрывает тот, кто вызвал ее падение.

Осязание и зрение помогли роботу освоить настольную игру дженга

Создателями робота стали аспирант Массачусетского технологического института Нима Фазели (Nima Fazeli),  Мигель Оллер (Miquel Oller), Цзяцзюнь У (Jiajun Wu), Чжэн У (Zheng Wu) и профессор когнитивных исследований Джошуа Тенетбаум (Joshua Tenenbaum). Робот снабжен мягким манипулятором для извлечения блоков. Его действия контролируют видеокамера и измеряющая силу манжета. Когда робот осторожно толкает блок, компьютер воспринимает визуальную и тактильную обратную связь от камеры и манжеты и сравнивает эти измерения с предыдущим опытом игры. На основании этой информации робот решает, можно ли вытолкнуть или вытащить данный блок, не допуская падения башни. Таким образом, робот учится в процессе игры.

«В отличие от чисто познавательных задач или игр, таких как шахматы или го, дженга также требует овладения физическими навыками, такими как ощупывание, толкание, вытягивание, размещение и выравнивание фигур. Это требует интерактивного восприятия и манипулирования, когда надо коснуться башни, чтобы узнать, как можно перемещать блоки, — говорит сотрудник кафедры машиностроения Альберто Родригес (Alberto Rodriguez). – Это очень трудно симулировать, поэтому робот должен учиться в реальном мире, взаимодействуя с настоящей башней дженга. Ключевая задача – извлечь уроки из сравнительно небольшого числа экспериментов, используя здравый смысл в отношении объектов и физики».

По словам Родригеса, разработанную исследователями тактильную систему обучения можно использовать не только в игре дженга, но и в практических задачах, требующих от робота аккуратного физического взаимодействия с объектами.

Описание робота опубликовано в журнале Science Robotics.


Источник