O sistema de teleoperação de corpo inteiro permite que os robôs executem tarefas coordenadas com destreza humana

A capacidade de controlar remotamente robôs em tempo real, também conhecida como teleoperação, pode ser útil para uma ampla gama de aplicativos do mundo real. Nos últimos anos, alguns engenheiros tentam desenvolver sistemas de teleoperação que permitem aos usuários orientar as ações dos robôs humanóides, que têm uma estrutura corporal semelhante à dos seres humanos, fazendo com que os robôs imitem com precisão seus movimentos de corpo inteiro.

Pesquisadores da Universidade de Stanford e da Universidade Simon Fraser introduziram recentemente o Twist (sistema de imitação de corpo inteiro teleoperado), um novo sistema que permite que os robôs humanóides imitem de perto os movimentos de corpo inteiro dos usuários humanos em tempo real, concluindo com sucesso várias tarefas do mundo real.

Este sistema, descrito em um artigo publicado no servidor pré -impressão arxivalavanca os dados de captura de movimento (MOCAP), juntamente com as abordagens de aprendizado de reforço e aprendizado de imitação.

“Queremos que os humanóides tenham o mesmo nível de destreza de corpo inteiro que os seres humanos. Imagine uma cozinha bagunçada”, disse Yanjie Ze, primeiro autor do jornal, ao Tech Xplore. “Os seres humanos podem segurar as coisas com as duas mãos e usar os pés para mover obstáculos, como uma cesta no chão; os humanos também podem abrir a porta usando os lados de seus corpos ou cotovelos. Queremos fazer os humanóides alcançarem o mesmo imitando os seres humanos diretamente”.

Twist, o sistema desenvolvido por Ze, Karen Liu e seus colegas, utiliza dados capturados por dispositivos MOCAP, tecnologias que rastreiam com precisão os movimentos do corpo dos seres humanos. Comparado a muitos sistemas de teleoperação introduzidos no passado, a torção aproveita as articulações em todos os corpos dos robôs humanóides para replicar de perto os movimentos humanos, além de garantir que os movimentos de diferentes membros sejam coordenados.

“Twist é um sistema que teleoperou robôs humanóides usando o movimento de corpo inteiro de uma pessoa em tempo real”, explicou Ze. “Capturamos com precisão o movimento humano e depois usamos a IA para mapeá-lo para comandos que os humanóides podem executar. Nosso sistema tem uma precisão muito maior no controle de corpo inteiro do que o trabalho anterior e permite diversos movimentos e habilidades que não podem ser realizados antes”.

Ze e seus colegas avaliaram seu sistema de teleoperação em uma série de experimentos do mundo real, usando o Robô Humanoide G1, desenvolvido pela Unitree Robotics. Eles descobriram que seu sistema permitiu com sucesso a teleoperação desse robô e também poderia ser aplicado a outros robôs humanóides, como o robô T1 criado pela Robótica Booster.

“A descoberta mais notável é que os dados de movimento humano de corpo inteiro são poderosos o suficiente para controlar os humanóides (incluindo as pernas, pés, cintura, joelhos, cotovelos etc.)”, disse Ze. “Nosso sistema permite que todas essas partes do corpo se movam como as dos seres humanos, o que permite que os robôs exibam destreza humana e de corpo inteiro. A aplicação imediata é usar os seres humanos para controlar os humanóides para coletar dados em larga escala para treinar modelos de base robótica”.

No futuro, o sistema de torção poderia ser melhorado ainda mais, por exemplo, reduzindo sua confiabilidade nos sistemas MOCAP, que não são portáteis e, portanto, restringem seus aplicativos. Eventualmente, ele pode ser implantado em configurações do mundo real, por exemplo, para permitir que os robôs concluam tarefas manuais em ambientes de trabalho perigosos ou automatizem processos industriais que requerem altos níveis de precisão.

“Queremos que os robôs humanóides sejam verdadeiramente inteligentes e capazes de realizar tarefas do mundo real”, acrescentou Ze. “Nosso próximo passo será ampliar a coleta de dados e depois permitir que os robôs aprendam habilidades autônomas”.

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