KI ermöglicht humanoiden Robotern das Aufstehen aus jeder Lage
Humanoide Roboter lassen sich in manchen Situationen schnell aus dem Tritt bringen und stĂĽrzen. Ein neues Framework soll sie schnell wieder aufstehen lassen.
Der humanoide Roboter Unitree G1 wird durch Stöße am Aufstehen gehindert. Der Roboter schafft es trotzdem.
(Bild: Tao Huang (Screenshot))
Ein Forschungsteam aus China und Hongkong hat sich Gedanken darüber gemacht, wie humanoide Roboter nach dem Hinfallen möglichst schnell wieder ausstehen können. Herausgekommen ist ein System namens Humanoid Standing-up Control (HoST). Das System basiert auf Künstlicher Intelligenz und schafft es, dass humanoide Roboter aus allen möglichen Positionen auf vielen Oberflächen aufstehen.
Das HoST-Framework kann prinzipiell auf jedem zweibeinigen Roboter eingesetzt werden, schreiben die Forscher in ihrer Studie "Learning Humanoid Standing-up Control across Diverse Postures", die im Preprint auf Arxiv erschienen ist. Trainiert haben die Forscher das HoST-System mit dem "Isaac Gym"-Simulator (neuerdings Isaac Lab) von Nvidia. Dabei handelt es sich um eine Open-Source-Physik-Simulation für Verstärkendes Lernen (Reinforcement Learning – RL).
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Die Wissenschaftler nutzten den Simulator, um einem zweibeinigen Roboter durch Versuch und Irrtum das Aufstehen aus verschiedenen Positionen und auf unterschiedlichen Untergründen beizubringen. So probierten sie, den Roboter etwa aus dem Liegen auf dem Bauch, auf dem Rücken, einer Wand angelehnt und über einen Stuhl liegend aufstehen zu lassen. Zudem ließen sie das den Roboter auf unterschiedlichen Untergründen wie etwa Schottersteinen, Rasen, Holz und Schaumstoff durchführen. Auch Schrägen wurden berücksichtigt. Dabei wurden Aktionen, die zum Erfolg führten, belohnt, andere dagegen bestraft.
Aufstehen aus allen Lagen
Das so trainierte HoST-System übertrugen die Wissenschaftler auf einen realen humanoiden "Unitree G1"-Roboter. Dem Roboter gelang es, aus nahezu allen denkbaren Lagen wieder selbstständig aufzustehen. Sogar Störungen während des Aufstehens, wie etwa Schläge, konnten ihn nicht davon abhalten, wieder in eine aufrechte Position zu finden.
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Die Forscher sehen das HoST-System als einen robusten Ansatz an, wie humanoide Roboter nach einem Sturz wieder auf die Füße kommen können – und das möglichst schnell. Das kann auch dabei helfen, dass sich zweibeinige Roboter in unvorhersehbaren Umgebungen besser zurechtfinden und nach Stürzen wieder aufstehen.
(olb)
