ETH Zurich พัฒนามือกลเดินได้เหมือนตัวละครใน Addams Family

ทีมนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ Soft Robotics Lab ของ ETH Zurich ได้พัฒนาหุ่นยนต์มือกล 5 นิ้วที่สามารถเดินสี่ขาหรือเคลื่อนที่บนปลายนิ้วของตนเองได้ โดยไม่ต้องพึ่งพาแขนกลหรือฐานล้อเพิ่มเติม ทีมผู้สร้างประกอบด้วย Amirhossein Kazemipour, Hehui Zheng และ Robert K. Katzschmann ซึ่งได้ดัดแปลงมือกลเลียนแบบมนุษย์ที่มีข้อต่อควบคุมการเคลื่อนไหว 20 ข้อต่อ

น้ำหนักรวมของหุ่นยนต์มือกลไร้สายตัวนี้อยู่ที่ 818 กรัม เนื่องจากมีการติดตั้งระบบคอมพิวเตอร์ แบตเตอรี่ และเซนเซอร์ขนาดกะทัดรัดไว้ภายใน ทำให้มันสามารถเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับสายไฟหรือโครงสร้างภายนอก รูปลักษณ์ภายนอกของมันจึงชวนให้นึกถึงมือกลตัวละครชื่อดังจากภาพยนตร์เรื่อง The Addams Family อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง

การฝึกให้มือกลสามารถเดินได้นั้นมีความซับซ้อนมากกว่าหุ่นยนต์สี่เท้าทั่วไป เนื่องจากนิ้วทั้งห้ามีความยาวและระยะการเคลื่อนที่แตกต่างกัน รวมถึงฝ่ามือที่วางตัวในมุมเอียง เมื่อนิ้วหนึ่งถูกยกขึ้นเพื่อก้าวเดินหรือหยดจับ นิ้วที่เหลือจะต้องทำหน้าที่รักษาสมดุลและแบกรับน้ำหนักทั้งหมดของตัวหุ่นยนต์ไปพร้อมกัน

เพื่อแก้ปัญหาความไม่สมมาตรนี้ ทีมนักวิจัยได้ใช้ระบบการเรียนรู้แบบเสริมแรง (reinforcement learning) เพื่อฝึกนโยบายการเคลื่อนที่ในระบบจำลอง ก่อนที่จะถ่ายโอนข้อมูลเหล่านั้นไปยังตัวหุ่นยนต์มือกลของจริง ผลลัพธ์ที่ได้ทำให้มันสามารถเดินทางข้ามพื้นผิวในร่มและกลางแจ้งรวมถึง 14 ชนิด เช่น พรม กระเบื้อง ตะแกรงโลหะ ยางมะตอย หญ้า กรวด และหินผุกร่อน