Добавить новость
ru24.net
Spacedaily.com
Май
2024
1
2
3
4
5
6
7 8
9
10 11 12 13 14 15
16
17 18
19
20 21 22
23
24
25
26
27 28 29 30 31

A better way to control shape-shifting soft robots

0
Boston MA (SPX) May 10, 2024 - Imagine a slime-like robot that can seamlessly change its shape to squeeze through narrow spaces, which could be deployed inside the human body to remove an unwanted item.

While such a robot does not yet exist outside a laboratory, researchers are working to develop reconfigurable soft robots for applications in health care, wearable devices, and industrial systems.

But how can one control a squishy robot that doesn't have joints, limbs, or fingers that can be manipulated, and instead can drastically alter its entire shape at will? MIT researchers are working to answer that question.

They developed a control algorithm that can autonomously learn how to move, stretch, and shape a reconfigurable robot to complete a specific task, even when that task requires the robot to change its morphology multiple times. The team also built a simulator to test control algorithms for deformable soft robots on a series of challenging, shape-changing tasks.

Their method completed each of the eight tasks they evaluated while outperforming other algorithms. The technique worked especially well on multifaceted tasks. For instance, in one test, the robot had to reduce its height while growing two tiny legs to squeeze through a narrow pipe, and then un-grow those legs and extend its torso to open the pipe's lid.

While reconfigurable soft robots are still in their infancy, such a technique could someday enable general-purpose robots that can adapt their shapes to accomplish diverse tasks.

"When people think about soft robots, they tend to think about robots that are elastic, but return to their original shape. Our robot is like slime and can actually change its morphology. It is very striking that our method worked so well because we are dealing with something very new," says Boyuan Chen, an electrical engineering and computer science (EECS) graduate student and co-author of a paper on this approach.

Chen's co-authors include lead author Suning Huang, an undergraduate student at Tsinghua University in China who completed this work while a visiting student at MIT; Huazhe Xu, an assistant professor at Tsinghua University; and senior author Vincent Sitzmann, an assistant professor of EECS at MIT who leads the Scene Representation Group in the Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory. The research will be presented at the International Conference on Learning Representations.

Controlling dynamic motion
Scientists often teach robots to complete tasks using a machine-learning approach known as reinforcement learning, which is a trial-and-error process in which the robot is rewarded for actions that move it closer to a goal.

This can be effective when the robot's moving parts are consistent and well-defined, like a gripper with three fingers. With a robotic gripper, a reinforcement learning algorithm might move one finger slightly, learning by trial and error whether that motion earns it a reward. Then it would move on to the next finger, and so on.

But shape-shifting robots, which are controlled by magnetic fields, can dynamically squish, bend, or elongate their entire bodies.

"Such a robot could have thousands of small pieces of muscle to control, so it is very hard to learn in a traditional way," says Chen.

To solve this problem, he and his collaborators had to think about it differently. Rather than moving each tiny muscle individually, their reinforcement learning algorithm begins by learning to control groups of adjacent muscles that work together.

Then, after the algorithm has explored the space of possible actions by focusing on groups of muscles, it drills down into finer detail to optimize the policy, or action plan, it has learned. In this way, the control algorithm follows a coarse-to-fine methodology.

"Coarse-to-fine means that when you take a random action, that random action is likely to make a difference. The change in the outcome is likely very significant because you coarsely control several muscles at the same time," Sitzmann says.

To enable this, the researchers treat a robot's action space, or how it can move in a certain area, like an image.

Their machine-learning model uses images of the robot's environment to generate a 2D action space, which includes the robot and the area around it. They simulate robot motion using what is known as the material-point-method, where the action space is covered by points, like image pixels, and overlayed with a grid.

The same way nearby pixels in an image are related (like the pixels that form a tree in a photo), they built their algorithm to understand that nearby action points have stronger correlations. Points around the robot's "shoulder" will move similarly when it changes shape, while points on the robot's "leg" will also move similarly, but in a different way than those on the "shoulder."

In addition, the researchers use the same machine-learning model to look at the environment and predict the actions the robot should take, which makes it more efficient.

Building a simulator
After developing this approach, the researchers needed a way to test it, so they created a simulation environment called DittoGym.

DittoGym features eight tasks that evaluate a reconfigurable robot's ability to dynamically change shape. In one, the robot must elongate and curve its body so it can weave around obstacles to reach a target point. In another, it must change its shape to mimic letters of the alphabet.

"Our task selection in DittoGym follows both generic reinforcement learning benchmark design principles and the specific needs of reconfigurable robots. Each task is designed to represent certain properties that we deem important, such as the capability to navigate through long-horizon explorations, the ability to analyze the environment, and interact with external objects," Huang says. "We believe they together can give users a comprehensive understanding of the flexibility of reconfigurable robots and the effectiveness of our reinforcement learning scheme."

Their algorithm outperformed baseline methods and was the only technique suitable for completing multistage tasks that required several shape changes.

"We have a stronger correlation between action points that are closer to each other, and I think that is key to making this work so well," says Chen.

While it may be many years before shape-shifting robots are deployed in the real world, Chen and his collaborators hope their work inspires other scientists not only to study reconfigurable soft robots but also to think about leveraging 2D action spaces for other complex control problems.

Research Report:DittoGym: Learning to Control Soft Shape-Shifting Robots




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Новый рекорд России: медитация Relax FM объединила 1699 человек

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Вебкам-студия MONTANA в Санкт-Петербурге


Как россиянам получить визу на Кипр: туроператоры дали подробную инструкцию

В Красноярском крае будут судить азербайджанца, который в 2006 году избил и изнасиловал певицу

Продолжая добрые традиции: отель Yalta Intourist подарил праздник воспитанникам подшефного центра

Шедевры Моцарта в музее-заповеднике «Царицыно» – Relax FM приглашает совершить музыкальное путешествие сквозь эпохи


‘I’ll have to talk to my agent’ says Harry Kane as England star offered transfer from Bayern during press conference

Frustrated England stars including Kane and Bellingham consoled by Wags and family in stands after tame Denmark draw

Meet Slovenia’s gorgeous Wags, from a mummy blogger and influencer to a professional tennis star

Sophie Turner Keeps it Glam While Attending Grand Opening of Peninsula London


Интерес к покупке люксовых автомобилей в России уменьшился.

История одного похода

Врач предупредил о смертельной опасности спорта после застолья

"Болотный перфекционизм"


Model viewer forensics reveal that Elden Ring: Shadow of the Erdtree's Dancing Lion boss is actually two little guys piloting it around

'Maybe this new Stardew Valley-like game is pretty good' I said to myself after blearily noticing I'd played it until 2 in the morning

Dustborn let me smash fascists and flirt with my situationship on a road trip across America

Гайд и тактика по подземелью «Лагерь Карлиан» в Tarisland



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Вебкам-студия MONTANA в Санкт-Петербурге

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Суд отправил под домашний арест совладельца холдинга «Русские фонды» Бейрита




«Я ВАС СПРАШИВАЮ, КТО ВЕРБОВАЛ ВАЗ, ЗЕЛЕНСКОГО?!» Записки Мессии по технике безопасности.

«Мы можем захватить любую страну». Стоит ли России бояться голода у соседей

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Вебкам-студия MONTANA в Санкт-Петербурге


Четверых пострадавших при атаке на Севастополь детей госпитализировали в РДКБ

Врач назвал основные симптомы ботулизма

Организованных тургруп из Новосибирска в Крыму нет

Адская жара до +38 градусов уже идет в Россию: Вильфанд рассказал о самом жарком месяце 2024 года


Елена Рыбакина впервые в 2024 году сыграла на Уимблдоне

Юлия Путинцева выиграла турнир в Бирмингеме

Потапова вышла в полуфинал турнира WTA в Бирмингеме

Калинская выиграла второй матч за день и вышла в финал турнира в Берлине


В конкурсе «Нижегородская семья» победили Гусихины из Сарова

Четверых пострадавших при атаке на Севастополь детей госпитализировали в РДКБ

Специалист Стародубова посоветовала с осторожностью относиться к мнению нутрициологов

В Мурмашах горел дом на Московской


Музыкальные новости

Продвижение Музыки. Раскрутка Музыки. Продвижение Песни. Раскрутка Песни.

Солист группы “Парк Горького” Сергей АРУТЮНОВ - официальный преемник Николая Носкова

Премьера мюзикла по песням Александра Розенбаума намечена на осень 2025 года

В мытищинской библиотеке отметили 90-летие со дня рождения Юрия Визбора



Четверых пострадавших при атаке на Севастополь детей госпитализировали в РДКБ

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Совладельцы инвестгруппы "Русские фонды" отправлены под домашний арест


Шедевры Моцарта в музее-заповеднике «Царицыно» – Relax FM приглашает совершить музыкальное путешествие сквозь эпохи

Боррель осудил теракты в Дагестане

LG CLOi ServeBot НА ОСНОВЕ ИИ ДЛЯ СФЕР ГОСТЕПРИИМСТВА И ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

Выставки Новосибирска: Царства Нила на берегах Оби


Девочка-подросток на самокате пострадала при столкновении с такси в Москве

Еженедельный вестник катастроф

Юбилейные медали получат почти 6 тысяч бамовцев

No Limits: в России появился новый внедорожник Haval H5 за 3,7 млн рублей


Япония выразила России озабоченность из-за военного сотрудничества Москвы и КНДР

США направили посланника госдепа во Вьетнам после визита Владимира Путина

Путин поблагодарил главу Вьетнама за радушный прием и гостеприимство

Путин направил телеграммы с благодарностью лидерам КНДР и Вьетнама


Петербург стал лидером среди регионов по числу заражений ковидом в прошлом году




Петербург стал лидером среди регионов по числу заражений ковидом в прошлом году

Более 15 зданий поликлиник отремонтируют на юго-востоке Москвы

Алкоголизм лечится в частном порядке // Почему граждане стали чаще обращаться в негосударственные наркологические клиники

LG CLOi ServeBot НА ОСНОВЕ ИИ ДЛЯ СФЕР ГОСТЕПРИИМСТВА И ЗДРАВООХРАНЕНИЯ



Объявлены итоги XIII конкурса «Вместе в цифровое будущее»: лидируют темы ИИ, кибербезопасности граждан и цифровизации отраслей народного хозяйства

Рюдигер может пропустить матч сборной Германии в ⅛ финала Евро, пишут СМИ

Депутат МГД Киселева назвала санкции ЕС поводом для поздравлений

Юбилейные медали получат почти 6 тысяч бамовцев


Лукашенко рассказал губернатору Ленинградской области об особенностях их встреч

Лавров прибыл в Минск для встречи с Лукашенко и Алейником

Белорусские рабочие будут строить АЭС в России

Белоруссия планирует наращивать товарооборот с Ленобластью



Сергей Собянин: Предоставляем индивидуальный набор услуг

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин рассказал о развитии системы социальной помощи в Москве

Собянин рассказал об экскурсиях на предприятия для школьников


Экоцентр «Воробьевы горы» провел круглый стол «Экологическое просвещение для жителей городов»

Подписчикам Инго Экосистемы стало проще помогать людям

В Москве расскажут о правилах использования земель в границах особо охраняемых природных территорий

В сочинском парке «Ривьера» установили национальный рекорд по массовой медитации


Организованных тургруп из Новосибирска в Крыму нет

Грузовик наехал на 16-летнюю девушку в Томске

Специалист Стародубова посоветовала с осторожностью относиться к мнению нутрициологов

В Чебоксарах появится новый туристический объект


В Архангельске стартовала 18 экспедиция «Арктического плавучего университета»

Москвичам напомнили о временном закрытии участка БКЛ метро

Семейный пикник «Родные - любимые» пройдет в Поморье в третий раз

«Белый июнь. Дети»: мероприятия для учения и развлечения маленьких и взрослых проходили в Архангельске в течение трех дней


Сквер имени Жириновского появится в Симферополе

Настенные сплит-системы: Преимущества и Установка от «Техноград»

22 июня телебашня Симферополя включит подсветку в День памяти и скорби

Час-предостережение "Угроза современности"


В Кишиневе полиция применила силу к вернувшемуся из России оппозиционеру Шиколаю

Четверых пострадавших при атаке на Севастополь детей госпитализировали в РДКБ

Совладельцы инвестгруппы "Русские фонды" отправлены под домашний арест

Адская жара до +38 градусов уже идет в Россию: Вильфанд рассказал о самом жарком месяце 2024 года












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Юлия Путинцева

Юлия Путинцева выиграла турнир в Бирмингеме






Грузовик наехал на 16-летнюю девушку в Томске

Под Челябинском «Ленд Крузер» уничтожил «Ладу» вместе с водителем

Томский студент стал победителем отборочного этапа чемпионата "Абилимпикс"

Бывалому Гайдай страшен. Как Евгений Моргунов развалил легендарное трио