"Tac-Man" löst Aufgaben ohne Vorwissen

Roboter: "Tac-Man" verlässt sich auf sein "Gefühl" (Bild: Pete Linforth, pixabay.com)

Peking/London (pte022/10.12.2024/11:30) - "Tac-Man" heißt ein neuer Roboter, entwickelt von Zihang Zhao von der Peking-Universität ( https://english.pku.edu.cn/ ) und Kollegen der Queen Mary University of London ( https://www.qmul.ac.uk ) sowie des Beijing Institute for General Artificial Intelligence ( http://eng.bigai.ai/ ), der sich je nach Aufgabenstellung darauf flexibel anpassen kann. Konkret geht es um die Lösung von Aufgaben, ohne diese zuvor explizit geübt zu haben.

Anlernen nicht mehr nötig

Die Maschine kann beispielsweise Türen und Schubladen öffnen oder schließen. Hierzu nutzt der Roboter taktiles Feedback, das Sensoren in seinen Greifern sammeln, um seine Bewegungen zu steuern und einen stabilen Kontakt zu den von ihnen gehaltenen Objekten während einer Manipulation sicherzustellen.

"Traditionelle Ansätze zur Robotermanipulation stützen sich stark auf Vorkenntnisse der Objektmechanik. Das wird jedoch problematisch, wenn Roboter auf unbekannte Objekte treffen oder sich Objekteigenschaften unerwartet ändern. Unser Ansatz ahmt dagegen nach, wie Menschen auf natürliche Weise mit Objekten interagieren: durch Berührung und Anpassung der Bewegung aufgrund der taktilen Reize in Echtzeit", so Zhao.

Erlerntes nicht übertragbar

Objekte, die sich in ihrer Beschaffenheit sehr ähneln, wie Schranktüren und Haushaltsgeräte, können völlig unterschiedliche interne Mechanismen haben. Bei herkömmlichen Ansätzen zur Verbesserung der Fähigkeiten eines Roboters zur Objektmanipulation muss dieser während des Trainings detaillierte Infos über die Objekte bekommen, die er manipulieren soll. Was er dabei lernt, kann er allerdings meist nicht auf andere ähnliche Objekte übertragen, die anders konstruiert sind.

Tac-Man hingegen überwindet die Grenzen herkömmlicher Techniken für die robotergestützte Objektmanipulation und ermöglicht es ihm, in dynamischen Umgebungen und bei Aufgaben, die Objekte betreffen, für die sie nicht programmiert wurden, die benötigten Leistungen zu erbringen, unterstreichen die Wissenschaftler.

Reaktion auf Veränderungen

Das Sensorsystem registriert kontinuierlich Veränderungen in den Kontaktmustern zwischen Robotern und Objekten. Anhand dieser taktilen Daten kann der Roboter erkennen, wenn seine Bewegung nicht den gewünschten Erfolg hat, die Tür sich also nicht öffnen lässt, und seine Bewegung korrigieren, um seinen Job doch noch zu erledigen. Er nutzt taktiles Feedback statt des üblichen visuellen, das Kameras liefern. Das führt zu natürlicheren und anpassungsfähigeren Interaktionen.

"Stellen Sie sich vor, Sie öffnen eine Schublade mit der Hand, ohne hinzusehen. Sie müssen nicht genau wissen, wie der Schubladenmechanismus funktioniert. Sie können die richtige Richtung durch Berührung ertasten und Ihre Bewegung entsprechend anpassen. Tac-Man verwendet dasselbe Prinzip und nutzt fortschrittliche taktile Sensoren, um seine Interaktionen mit Objekten kontinuierlich zu überwachen und anzupassen", erklärt Lecheng Ruan von der Peking-Universität.

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