Deep Reinforcement Learning Zweibeiniger Roboter schafft fünf Kilometer zu laufen

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Forscher der Oregon State University (OSU) haben mit ihrem zweibeinigen Roboter "Cassie" einen Ausflug gemacht und dabei einen Rekord aufgestellt. 53 Minuten und fünf Kilometer hat er durchgehalten – dann war sein Akku leer. Das Laufen hat er sich mithilfe maschinellen Lernens beigebracht.

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Damit Cassie wird beim Laufen nicht umfällt, wird sein "Körper" permanent dynamisch ausbalanciert.
Damit Cassie wird beim Laufen nicht umfällt, wird sein "Körper" permanent dynamisch ausbalanciert.
(Bild: Oregon State University)

Für die Studenten am Dynamic Robotics Laboratory des OSU College of Engineering ist ein Meilenstein erreicht: Ihr Roboter Cassie, der seine Laufbewegungen mithilfe von maschinellem Lernen auch in schwierigem Outdoor-Terrain steuern kann, hat eine Strecke von fünf Kilometern in einem Stück zu absolviert. Für die gesamte Distanz brauchte er nur 53 Minuten und eine einzige Akkuladung. Damit ist es den Studenten gelungen, ihre Expertise im Bereich von Biomechanik mit existierenden Konzepten zur Roboterkontrolle und neuen Tools des maschinellen Lernens zu verbinden.

Diese Art von ganzheitlichem Ansatz wird tierähnliche Leistungslevels ermöglichen.

Jonathan Hurst, Robotik-Professor an der OSU

Werkzeug für neue Anwendungen

"Cassie ist ein etwas anderer Roboter, was daran liegt, wie er designt und gebaut worden ist", erklärt Jeremy Dao, PhD-Student am Dynamic Robotics Laboratory. Im Wesentlichen sei er eine sehr robuste, zweibeinige Forschungsplattform, die über eine ganztägige Akkulaufzeit und eine offene Architektur verfüge. "Cassie ist das weltweit beste Werkzeug für neue Anwendungen in der Zweibein-Robotik. Dadurch sind wir in der Lage, wirklich an die Grenzen zu gehen und zu zeigen, was diese Hardware alles leisten kann", erläutert der Experte.

Laufen dank Deep Reinforcement Learning

Der Roboter, der über Knie verfügt, die sich wie bei einem Straußen biegen können, hat sich das Laufen mithilfe von "Deep Reinforcement Learning" - einem speziellen Teilbereich des maschinellen Lernens - quasi selbst beigebracht. Um beim Rennen nicht umzufallen, muss der künstliche Körper nämlich permanent dynamisch ausbalanciert werden. Bei Cassie erledigt das ein ausgeklügelter Algorithmus, der "gelernt" hat, wie es mit subtilen Korrekturen möglich ist, auch in der Bewegung aufrecht zu bleiben.

Trotzdem zweimal hingefallen

Beim aktuellen Test hat es Cassie in nur 53 Minuten und drei Sekunden geschafft, die volle Strecke von fünf Kilometern zurückzulegen. Darin eingerechnet sind auch sechseinhalb Minuten, die der Roboter brauchte, um sich nach zwei Stürzen wieder zu erholen. An einem davon war den Forschern zufolge ein überhitzter Computer Schuld, beim zweiten Unfall war der Roboter in einer Kurve zu schnell unterwegs und kippte um.

Quelle: pressetext

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