Ein Roboter auf Rädern, der auf einem Universitätscampus losgelassen wurde, hat herausgefunden, wie er alle möglichen Türen und Schubladen öffnen kann, während er in der realen Welt herumrollt.
Der Roboter passte sich selbstständig an neue Herausforderungen an – und ebnete den Weg für Maschinen, die selbstständig mit physischen Objekten interagieren können. „Sie möchten, dass die Roboter autonom arbeiten … ohne darauf angewiesen zu sein, dass Menschen beim Testen ständig Beispiele für jedes neue Szenario liefern, in dem Sie sich befinden“, sagt Deepak Pathak von der Carnegie Mellon University (CMU) in Pennsylvania.
Pathak und seine Kollegen trainierten den Roboter zunächst durch Nachahmungslernen und lieferten visuelle Beispiele dafür, wie man Objekte wie Türen, Schränke, Schubladen und Kühlschränke öffnet. Dann ließen sie es auf dem CMU-Campus los und versuchten, Türen und Schränke zu öffnen, die es noch nie zuvor gesehen hatte. Dies erforderte, dass sich der Roboter mithilfe künstlicher Intelligenz an jedes neue Objekt anpasste und dafür belohnt wurde, Dinge herauszufinden.
Der Roboter brauchte normalerweise zwischen 30 Minuten und einer Stunde, um zu lernen, wie man jedes Objekt konsequent öffnet, sagt Haoyu Xiong von der CMU, der den Roboter gebaut und den Campus nach einer Vielzahl von Teststandorten abgesucht hat. Das Team umfasste zwölf Trainingsobjekte zum Üben und acht weitere Objekte zum Testen der Fähigkeiten des Roboters.
Obwohl die anfängliche Erfolgsquote im Durchschnitt bei etwa 50 Prozent lag, scheiterte der Roboter beim ersten Start manchmal völlig daran, ein neues Objekt zu öffnen. Am Ende stieg die Erfolgsquote auf rund 95 Prozent.
Zusätzlich zum spontanen Lernen musste es in der Lage sein, schwere Türen physisch zu handhaben, sagt Russell Mendonca von CMU. Das Erreichen beider Ziele kostete 25.000 US-Dollar, was viel günstiger ist als bei anderen Robotersystemen mit adaptiven Lernfähigkeiten.
Die Roboterdemonstration außerhalb des Labors „markiert einen konkreten Schritt hin zu allgemeineren Robotermanipulationssystemen“, sagt Yunzhu Li von der University of Illinois Urbana-Champaign. „Das Öffnen von Türen und Schubladen – eine scheinbar einfache Aufgabe für Menschen – ist für Roboter tatsächlich überraschend schwierig“, sagt er.
Themen:
