Vietnam.vn - Nền tảng quảng bá Việt Nam

จีนฝึกหุ่นยนต์ให้กระโดดเหมือนแมวเพื่อสำรวจดาวเคราะห์น้อย

VTC NewsVTC News27/11/2024


ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีฮาร์บิน (ประเทศจีน) ได้รับแรงบันดาลใจจากความสามารถในการหมุนตัวและลงจอดของแมว จึงได้นำการเรียนรู้แบบเสริมแรง (RL) ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาฝึกหุ่นยนต์ให้ปรับท่าทางในอากาศขณะกระโดดข้ามพื้นผิวขรุขระที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำบนดาวเคราะห์น้อย

ทีมนักวิจัยชาวจีนฝึกหุ่นยนต์สี่ขาให้ปรับท่าทางและลงจอดเหมือนแมวเพื่อเคลื่อนที่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย (ภาพ: SCMP)

ทีมนักวิจัยชาวจีนฝึกหุ่นยนต์สี่ขาให้ปรับท่าทางและลงจอดเหมือนแมวเพื่อเคลื่อนที่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย (ภาพ: SCMP)

ต่างจากระบบดั้งเดิมที่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์รักษาเสถียรภาพเฉพาะทางแต่มีน้ำหนักมาก หุ่นยนต์ตัวนี้ใช้ระบบควบคุมแบบ “ปราศจากแบบจำลอง” เพื่อขยับขาทั้งสี่อย่างสอดประสานกัน วิธีนี้ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถปรับความเอียงและเปลี่ยนทิศทางการเดินทางกลางอากาศได้ นักวิจัยรายงานในวารสาร Journal of Astronautics

การวิจัยนี้กล่าวถึงความท้าทายสำคัญในการกระโดดของหุ่นยนต์เมื่อเคลื่อนที่บนดาวเคราะห์น้อย ซึ่งสภาพแวดล้อมมีแรงโน้มถ่วงต่ำ และแม้แต่ความไม่สมดุลเพียงเล็กน้อยของแรงขาก็อาจทำให้หุ่นยนต์หมุนอย่างควบคุมไม่ได้ ลงจอดไม่สำเร็จ หรือเด้งออกจากพื้นผิวทั้งหมดได้

“ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำของดาวเคราะห์น้อย หุ่นยนต์จะต้องเผชิญกับการตกอิสระเป็นเวลานานในระหว่างการกระโดดแต่ละครั้ง สิ่งสำคัญคือต้องใช้เวลานี้เพื่อปรับการเบี่ยงเบนที่เกิดจากการกระโดด เพื่อให้แน่ใจว่าจะลงจอดได้อย่างปลอดภัย หรือเพื่อเปลี่ยนมุมการหมุนเพื่อปรับทิศทางการเคลื่อนที่” ทีมวิจัยกล่าวในรายงาน

“มีการออกแบบและสร้างแพลตฟอร์มจำลองสภาวะไร้น้ำหนักขึ้นมา เพื่อพิสูจน์ประสิทธิภาพของวิธีการกระโดดนี้ผ่านการทดลองกับต้นแบบหุ่นยนต์สี่ขา” ทีมวิจัยกล่าวเสริม

ดาวเคราะห์น้อยคือเศษซากจากการก่อตัวของระบบสุริยะ และเป็นกุญแจสำคัญในการไขปริศนาต้นกำเนิดของระบบสุริยะ นอกจากนี้ยังอุดมไปด้วยทรัพยากร เช่น แพลทินัม และโลหะหายากอื่นๆ ซึ่งอาจช่วยในการสำรวจอวกาศและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมในอนาคต

ความท้าทายบนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย

จนถึงขณะนี้ หน่วยงานอวกาศในยุโรป ญี่ปุ่น และสหรัฐฯ ประสบความสำเร็จในการนำยานอวกาศลงจอดบนดาวเคราะห์น้อยเพื่อเก็บตัวอย่าง แต่ยังไม่มีหน่วยงานใดส่งยานสำรวจที่สามารถสำรวจพื้นผิวในระยะยาวได้

ยานสำรวจแบบมีล้อแบบดั้งเดิม เช่น ยานสำรวจที่ใช้บนดวงจันทร์และดาวอังคาร ต้องเผชิญกับความท้าทายในสภาพแวดล้อมที่มีดาวเคราะห์น้อย เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่อ่อน ซึ่งโดยทั่วไปมีเพียงไม่กี่ในพันของโลกเท่านั้น ไม่สามารถให้แรงยึดเกาะเพียงพอที่ทำให้ล้อทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เพื่อแก้ไขข้อจำกัดเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ ได้เสนอให้ใช้หุ่นยนต์กระโดดสำหรับภารกิจในอนาคต แต่การทำเช่นนั้นก็นำมาซึ่งความท้าทายชุดใหม่

ทุกครั้งที่กระโดด หุ่นยนต์จะลอยอยู่กลางอากาศประมาณ 10 วินาที ซึ่งนานพอที่แรงขาที่ไม่สมดุลจะทำให้หุ่นยนต์หมุนอย่างควบคุมไม่ได้หรืออาจถึงขั้นเด้งออกจากพื้นผิวและลอยออกไปในอวกาศ

ทีมจากฮาร์บินใช้ RL ในการฝึกหุ่นยนต์ในการจำลองเสมือนจริง กว่าเจ็ดชั่วโมง AI ได้เรียนรู้จากข้อผิดพลาดในการทดลองและปรับปรุงการเคลื่อนไหวให้ลงจอดได้อย่างมั่นคง ระบบ AI ของหุ่นยนต์แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับทิศทาง รวมถึงการเอียง (การโน้มตัวไปข้างหน้าหรือข้างหลัง) การเอียง (การเอียงไปด้านข้าง) และการหันเห (มุมการหมุน) ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที

ยกตัวอย่างเช่น เมื่อพุ่งไปข้างหน้าด้วยมุมเอียงสูงสุดถึง 140 องศา หุ่นยนต์จะสามารถทรงตัวได้ภายใน 8 วินาที หุ่นยนต์ยังสามารถหมุนกลางอากาศได้สูงสุดถึง 90 องศา เพื่อเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่

หุ่นยนต์ได้รับการฝึกฝนโดยใช้การเรียนรู้แบบเสริมแรง (ภาพ: SCMP)

หุ่นยนต์ได้รับการฝึกฝนโดยใช้การเรียนรู้แบบเสริมแรง (ภาพ: SCMP)

เพื่อยืนยันประสิทธิภาพของระบบ นักวิจัยจึงได้สร้างแพลตฟอร์มจำลองสภาวะไร้น้ำหนักที่ทำให้หุ่นยนต์ "ลอย" อยู่บนพื้นผิวที่แทบไม่มีแรงเสียดทาน

แม้ว่าจะจำกัดอยู่เพียงการเคลื่อนที่สองมิติ แต่การทดลองก็ยืนยันถึงประสิทธิภาพของระบบและเสริมสร้างผลลัพธ์จากการจำลอง ทีมงานกล่าว

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่ากระบวนการนี้ต้องการพลังประมวลผลจากหุ่นยนต์น้อยมาก การออกแบบระบบที่มีน้ำหนักเบาและประหยัดพลังงานทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับภารกิจสำรวจอวกาศลึก

ในอนาคต ระบบนี้อาจนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่ การสำรวจ ทางวิทยาศาสตร์ไปจนถึงการขุดทรัพยากรบนดาวเคราะห์น้อย อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยกล่าวว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาความสามารถของ AI ในการปรับตัวให้เข้ากับภูมิประเทศและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

หัวหยู (ที่มา: SCMP)


แหล่งที่มา

การแสดงความคิดเห็น (0)

No data
No data
ชมเมืองชายฝั่ง Quy Nhon ของ Gia Lai ที่เป็นประกายระยิบระยับในยามค่ำคืน
ภาพทุ่งนาขั้นบันไดในภูทอ ลาดเอียงเล็กน้อย สดใส สวยงาม เหมือนกระจกก่อนฤดูเพาะปลูก
โรงงาน Z121 พร้อมแล้วสำหรับงาน International Fireworks Final Night
นิตยสารท่องเที่ยวชื่อดังยกย่องถ้ำซอนดุงว่าเป็น “ถ้ำที่งดงามที่สุดในโลก”
ถ้ำลึกลับดึงดูดนักท่องเที่ยวชาวตะวันตก เปรียบเสมือน 'ถ้ำฟองญา' ในทัญฮว้า
ค้นพบความงดงามอันน่ารื่นรมย์ของอ่าว Vinh Hy
ชาที่มีราคาแพงที่สุดในฮานอย ซึ่งมีราคาสูงกว่า 10 ล้านดองต่อกิโลกรัม ได้รับการแปรรูปอย่างไร?
รสชาติแห่งภูมิภาคสายน้ำ
พระอาทิตย์ขึ้นอันงดงามเหนือทะเลเวียดนาม
ถ้ำโค้งอันสง่างามในตูหลาน

มรดก

รูป

ธุรกิจ

No videos available

ข่าว

ระบบการเมือง

ท้องถิ่น

ผลิตภัณฑ์