Onderzoek - ontwikkeling en innovatie

AI-gedreven robots die van vorm veranderen om obstakels te overwinnen (video)

Robots worden vaak ontworpen met een specifieke omgeving in gedachten. Bijvoorbeeld, bots in magazijnen bewegen soepel over de gladde betonnen vloeren, terwijl mechanische honden probleemloos trappen op en af lopen. Het aanpassen aan een ander type terrein dan waarvoor ze zijn geprogrammeerd, blijft echter vaak een uitdaging. Onderzoekers van Northwestern University in Illinois werken aan robots die wél flexibel genoeg zijn om zich aan verschillende omstandigheden aan te passen. Ze hebben met behulp van kunstmatige intelligentie een zogenoemde “metamachine” ontwikkeld, die van vorm verandert zodra de situatie dat vereist.

9Afbeelding: Sam Kriegman/Northwestern University)

De robot heeft een ietwat bizarre en eenvoudige uitstraling en bestaat uit drie modules: een bolvormig lichaam en twee armen. Elke module bevat een accu, een motor en een computer, en kan zelfstandig rollen en een beetje opveren. Wanneer de modules aan elkaar gekoppeld worden, kunnen ze via hun ingebouwde computers met elkaar communiceren.

Virtuele tests en AI
AI speelde een cruciale rol bij het ontwerp van de robot. Het systeem simuleerde duizenden verschillende prototypes, die de onderzoekers vervolgens in een virtuele omgeving testten. De ontwerpen die het best presteerden – oftewel, die het snelst en efficiëntst van A naar B gingen – werden verder geoptimaliseerd.

Uiteindelijk leidde dit tot de ontwikkeling van de metamachine. Ook in de echte wereld werd de robot getest, waar hij verschillende ruige terreinen zoals grasvelden, grindpaden en modderpoelen succesvol overwon.

Nog in de ontwikkelingsfase
Toch is het concept nog niet perfect. De robot heeft bijvoorbeeld geen sensoren om obstakels te detecteren. Hij is alleen in staat om zijn eigen positie en oriëntatie te herkennen. Daarnaast beweegt de robot nog traag en ziet hij er wat onhandig uit.

De onderzoekers erkennen deze beperkingen, maar benadrukken dat de belangrijkste doelstelling van de metamachine was om technici anders te laten denken over robotbewegingen. En dat is zeker gelukt. De robot is in staat om te springen, kruipen, rollen en nog andere onorthodoxe bewegingen uit te voeren. Hoewel deze bewegingen soms chaotisch lijken, blijken ze effectief te zijn. De robot kan steeds bedenken hoe hij van A naar B kan komen, ongeacht het terrein. Zelfs als hij een van zijn modules verliest, blijft hij functioneren.


Meer nieuws over Onderzoek - ontwikkeling en innovatie