Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego treinaram um robô humanoide para aprender e executar sem esforço uma variedade de movimentos expressivos, incluindo rotinas de dança simples e gestos como acenar, dar high-fives e abraçar, tudo isso mantendo um andar firme em terrenos diversos.
A expressividade e agilidade aprimoradas deste robô humanoide abrem caminho para melhorar as interações entre humanos e robôs em ambientes como linhas de montagem de fábricas, hospitais e residências, onde os robôs podem operar com segurança ao lado de humanos ou até mesmo substituí-los em ambientes perigosos, como laboratórios ou locais de desastres.
“Por meio de movimentos corporais expressivos e mais humanos, pretendemos construir confiança e mostrar o potencial dos robôs para coexistir em harmonia com os humanos”, disse Xiaolong Wang, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Jacobs School of Engineering da UC San Diego. “Estamos trabalhando para ajudar a reformular as percepções públicas de robôs como amigáveis e colaborativos, em vez de assustadores como o Exterminador do Futuro.”
Wang e sua equipe apresentarão seu trabalho na Conferência de Robótica: Ciência e Sistemas de 2024 , que acontecerá de 15 a 19 de julho em Delft, Holanda.
O que torna esse robô humanoide tão expressivo é que ele é treinado em uma gama diversa de movimentos do corpo humano, permitindo que ele generalize novos movimentos e os imite com facilidade. Assim como um aluno de dança de aprendizado rápido, o robô pode aprender rapidamente novas rotinas e gestos.
Para treinar seu robô, a equipe usou uma extensa coleção de dados de captura de movimento e vídeos de dança. Sua técnica envolveu treinar a parte superior e inferior do corpo separadamente. Essa abordagem permitiu que a parte superior do corpo do robô replicasse vários movimentos de referência, como dançar e bater palmas, enquanto suas pernas se concentravam em um movimento de passo firme para manter o equilíbrio e atravessar diferentes terrenos.
“O principal objetivo aqui é mostrar a capacidade do robô de fazer coisas diferentes enquanto caminha de um lugar para outro sem cair”, disse Wang.
“O principal objetivo aqui é mostrar a capacidade do robô de fazer coisas diferentes enquanto caminha de um lugar para outro sem cair”
Xiaolong Wang
Apesar do treinamento separado da parte superior e inferior do corpo, o robô opera sob uma política unificada que governa toda a sua estrutura. Essa política coordenada garante que o robô possa executar gestos complexos da parte superior do corpo enquanto caminha firmemente em superfícies como cascalho, terra, lascas de madeira, grama e caminhos inclinados de concreto.
As simulações foram primeiro conduzidas em um robô humanoide virtual e depois transferidas para um robô real. O robô demonstrou a capacidade de executar movimentos aprendidos e novos em condições do mundo real.
Atualmente, os movimentos do robô são direcionados por um operador humano usando um controle de jogo, que dita sua velocidade, direção e movimentos específicos. A equipe prevê uma versão futura equipada com uma câmera para permitir que o robô execute tarefas e navegue por terrenos de forma autônoma.
A equipe agora está focada em refinar o design do robô para lidar com tarefas mais complexas e refinadas. “Ao estender as capacidades da parte superior do corpo, podemos expandir a gama de movimentos e gestos que o robô pode executar”, disse Wang.
Título do artigo: “ Controle expressivo de corpo inteiro para robôs humanoides ”. Os coautores incluem Xuxin Cheng*, Yandong Ji*, Junming Chen e Ruihan Yang, UC San Diego; e Ge Yang, Instituto de Tecnologia de Massachusetts.
Fonte: University of California- San Diego
Foto: “Controle expressivo de corpo inteiro para robôs humanoides“
