Инженеры дочернего подразделения Университета штата Орегон – компании Agility Robotics – разработали двуногого робота Cassie, который установил рекорд скорости в забеге на 100 метров.

Cassie – это детище специалистов Agility Robotics, действующих под руководством профессора робототехники Джонатана Хёрста. На разработку двуногого робота команда инженеров потратила 16 месяцев и миллионный грант от Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). Сам робот напоминает ноги страуса, а его механизмы действуют по тому же принципу, что и ноги реальной птицы. Стоит отметить, что на данном этапе развития Cassie не несёт на борту каких-либо сенсоров или камер, потому вся эта конструкция двигается вслепую, подчиняясь командам нейросети. Инженеры Agility Robotics представили робота в 2017 году, и с тех пор он тренировался двигаться и преодолевать различные маршруты в симуляциях. При помощи искусственного интеллекта робот способен как адаптироваться к различным поверхностям, так и менять походку, имитируя ход животных или человека. Переход от симуляций к бегу в реальном мире был непростым, однако постепенно движения робота становятся всё более уверенными.

Стоит отметить, что забег на 100 метров – это не первый опыт Cassie и инженеров Орегонского университета в спортивных рекордах. В частности, в 2021 году робот установил рекорд по бегу на 5 км, завершив дистанцию примерно за 53 минуты. Таким образом, детище Agility Robotics не только первым научилось контролировать свои движения на незнакомой беговой поверхности, но также преодолело заданную дистанцию менее чем за час без использования внешних источников энергии на одном заряде аккумулятора. Этот марафон стал испытанием надёжности и выносливости как аппаратного, так и программного обеспечения робота, однако он практически не затронул скоростной аспект движения подобных устройств. Потому его разработчики задались целью выяснить, каковы пределы скорости бега Cassie.

 В рамках подготовки к забегу учёные изучили, какие техники бега среди животных являются наиболее эффективными с точки зрения скорости. При помощи симуляционных тренировок они оптимизировали постановку ног робота таким образом, что их движения стали достаточно близкими к биомеханике ног человека. Впрочем, в процессе тренировок самым сложным оказалось научить Cassie начинать бег со спокойной стартовой позиции и возвращаться к ней в конце дистанции без падения. По словам профессора машинного обучения Алана Ферна, который также принял участие в подготовке робота, этот этап можно сравнить с обучением пилотов: правильно поднять самолёт и безопасно его посадить зачастую труднее, чем удерживать эту махину в воздухе. Путём проб и ошибок команда Agility Robotics добилась достойного результата, и их двуногий робот пробежал 100 метров за 24,73 секунды. Хотя Cassie далеко до рекорда Усэйна Болта с его 9,58-секундным забегом, он уже превзошёл своих механических собратьев.

Профессор Джонатан Хёрст назвал признанный Книгой рекордов Гиннесса рекордный забег Cassie переломным моментом в истории робототехники. Подобные достижения невозможны без инноваций в сфере мануального и автономного контроля механизмов, которые безусловно найдут применение не только в спорте, но и в более приземлённых отраслях: в промышленности, медицине, логистике, обслуживании, охранных системах, строительстве и т. д.