FIFA Dünya Kupası yalnızca küresel bir spor ve dostluk gösterisi değil; aynı zamanda önde gelen bacaklı robotların kendilerini sergilemesi için de bir fırsat. Boston Dynamics Inc., Atlas insansı robotuna futbol topu vurmayı öğretirken, Spot robotları da turnuva mekanlarında güvenlik operasyonlarını destekliyor.
Hyundai Motor Co., 2021'de Boston Dynamics'i satın aldıktan sonra FIFA Dünya Kupası ile 27 yıllık ortaklığını genişletti. Diğer insansı robotlar RoboCup liginde yer alırken, Hyundai rekabeti insanlara bırakıp robotlarının nasıl öğrenebildiğini, hareket edebildiğini ve gerçek işler yapabildiğini göstermeye odaklanıyor.
Boston Dynamics'te robot davranışları direktörü Alberto Rodriguez ve Spot ürün kıdemli direktörü Merry Frayne, şirketin bu yılki Dünya Kupası'na katılımı hakkında The Robot Report'a konuştu.
FIFA ile bu ortaklık nasıl kuruldu?
Rodriguez: Teknolojiyi ilerletmek için danstan parkura kadar her zaman sanatsal ifade yolları arıyoruz. Dünya Kupası, kaçırılamayacak kadar iyi bir fırsattı.
Hyundai bize gelerek futbola dayalı odaklı bir kampanya önerdi. Teknik açıdan son derece heyecanlandık çünkü futbol aşırı davranışlar içeriyor ve yeni nesil Atlas'ı önde gelen oyuncuların ikonik şov vuruşlarını taklit etmeye zorlamak için doğru zamandı.
"School of Football" kampanyası için "Ghost Rabona" vuruşunu geliştirdik. Daha önce birçok atletik hareket (zıplamalar ve taklalar) yapmıştık ancak bunlar bir nesneyle (top) ve zeminle etkileşim kadar karmaşık değil. Hızlı ayak hareketleri için pratik yapmak, bir takladan daha karmaşık.
Atlas yeni numaraları yeni bir şekilde öğreniyor
Atlas'a bu karmaşık hareketleri nasıl öğrettiniz?
Rodriguez: Günümüzde hareket yakalama ve davranış tasarlama teknolojileri, insanüstü hareket aralığını keşfetmeyi kolaylaştırıyor. En karmaşık şov vuruşları için hareket yakalama (mocap) kullanabiliyoruz. Ancak bu, insan form faktörüyle sınırlı.
Simülasyonda bu hareketi kısıtlama olmaksızın optimize edip Atlas'ın kısıtlamaları dahilinde ve çok sayıda rastgele değişkenle en sağlam yolu bulabiliyoruz. Futbol topunu nasıl iteceğimizi, robotun kollarını nasıl konumlandıracağımizi ve zeminle sürtünme katsayısıyla nasıl başa çıkacağımızı öğrendik.
Robotik kontrol için pekiştirmeli öğrenmeye (RL) geçme kararının bilincindeyiz; bu, sorunları çözmeyi kolaylaştırıyor.
Değişiklik neydi ve neden?
Rodriguez: Yaklaşık bir yıl önce, insansı denge için dünyadaki en iyi öngörücü kontrol uygulamasına sahiptik. Atletik davranış üzerine önceki çalışmalara dayanarak bu modele uzun yıllar yatırım yapmıştık.
RL ile sıfırdan başladık. Atlas'ın bir buzdolabı taşıması (aşağıdaki videoya bakın), klasik model tabanlı tekniklerle yapılması zor olurdu. Pekiştirmeli öğrenme, gösterilebilenin ötesine geçmeyi mümkün kılıyor.
Robotun mekanik açıdan çok basit olması için çok çaba harcadık. Tüm aktüatörler lineer değil döner, bu da simülasyonu ve üretimi kolaylaştırıyor.
Yazılım tarafında simülasyonda öğrenme ve bunun robotta doğrudan çalışması kapasitesini istedik. Atlas'ı buzdolabı taşımak için kullandığımız teknikler, depoda kutu taşımak için mobil manipülasyonu da mümkün kılıyor.
Bu, Ghost Rabona hareketini nasıl sağladı?
Rodriguez: Bu teknikle eğitim çok daha hızlıydı. Futbolda iyi olan birini mocap kıyafeti ve stüdyosuna koyduk.
Bu verileri bir simülasyon motoruna aktardık ve politika sadece birkaç saat ila bir gün içinde ortaya çıktı.
Genişlettikçe kendimize daha karmaşık şeyler yapma hedefi koyuyoruz. Alan sunumunu ayarlamak için bir tarifi değiştirmek gibi, böylece davranış daha güvenilir oluyor. Simülasyonda yanlış temsil edilen bir şey varsa değiştirebiliyoruz.
Bu başka şeyler için de iyi olabilir ve tüm süreci iyileştirmek için biraz zaman harcamamız gerekebilir.
Futbol oynamaya özgü zorluklara örnek verebilir misiniz?
Rodriguez: Çim saha, beton, kontrplak veya diğer birçok yüzeyden çok daha esnektir. Simülasyon motorumuzda doğru şekilde temsil edilmiyordu, bu nedenle algoritmanın beklenmedik esneklikle başa çıkacak kadar sağlam olması gerekiyordu. Robotun ayağı çime batabilir, kayabilir veya takılabilir.
Hızlı ayak hareketleri ve alt vücut hareketi bizi zorladı. Bu kontrol politikalarının robota nasıl dağıtıldığını iyileştirmek ve gecikmeyi azaltmak zorundaydık, böylece takılmamak veya kaymamak için yeterince hızlı tepki verebiliyordu.
Artık Atlas'ın tüm davranışları bundan etkileniyor. Atlas ile yapılan bu çalışma, farklı arazilerde daha sağlam adım atma gibi endüstriyel alanlara da yansıyacak.
Robotlarımızın yetenekleri konusunda kamuoyunda farkındalık yaratıyoruz ancak gerçek bir futbol oyuncusunun yapması gerekenlerden (diğer oyuncularla etkileşim veya insanların yanında güvenle koşmak gibi) çok uzak olduklarını da netleştirmek önemli; teknoloji henüz orada değil.
Spot, Dünya Kupası stadyumlarında devriye geziyor
Boston Dynamics'in dört ayaklı robotu Spot, FIFA güvenlik operasyonlarını nasıl destekliyor?
Rodriguez: Spot, tıpkı diğer kuruluşlar tarafından endüstriyel denetim gibi alanlarda kullanıldığı gibi, ABD genelindeki stadyumlarda kamu güvenliğini desteklemek için kullanılıyor.
Robot bir araç olarak orada ancak yüz tanıma özelliği yok.
Frayne: Spot bir çalışma köpeği; fotoğraf çekimi için değil. Robot iki stadyumda dolaşarak tehlikeleri ve şüpheli paketleri arıyor.
Spot Cam ikinci bir çift göz olarak çalışıyor. Robotun önünde büyük bir 360 derece kamera, ayrıca 4K yüksek çözünürlüklü termal görüntüleme ve lidar ile gelişmiş bir otonomi paketi bulunuyor.
Spot geçen yıl America's Got Talent'da sahne aldı. Robot şu anda nerede çalışıyor? Sahada mı yoksa soyunma odalarında mı?
Frayne: Ciddi ticari organizasyonlar ve zorlu araştırmalarla ilgilenirken, halkın robotlara alışmasına yardımcı olmak için biraz tuhaflık katmak da önemli.
Dünya Kupası için Spot daha çok çevrede, çoğu kişi gitmişken turlar atıyor. İnsanların yanında olabiliyor, haritalamayı ve otonom olarak veya teleoperasyonla dolaşmayı öğretebiliyoruz. Her iki modda da çalışabiliyor.
Hangi Dünya Kupası mekanları Spot'u güvenlik ve denetim için kullanıyor? Diğer uygulamalardan farkı ne?
Frayne: Dallas'ta iki ve Citi Field'da iki mekan var.
Bu robotların çoğu nükleer tesisler veya madenler gibi kapalı kapılar ardında kullanılıyor. Genellikle bir tesisin nasıl çalıştığına dair veri topluyorlar. Sızdıran veya sarkan borular ya da taşan çöp kutuları gibi olağandışı bir şey var mı diye bakıyorlar.
Spot için güvenlik daha yeni bir uygulama mı?
Frayne: Endüstriyel uygulamalardan hizmet alanına geçerken güvenlik için robotu çok fazla değiştirmemiz gerekmedi. Halkın robotları dünyanın bir parçası olarak algılamaya başlaması ve faydalı işler yaptığını görmesi için robotu güvenli bir şekilde çalıştırmamız gerekiyor.
Dünya Kupası mekanlarında Spot'u kim çalıştırıyor?
Frayne: Güvenlik ekipleri robotları kendileri çalıştırıyor. Kurulum için onlara yardımcı olacak geliştirme ekiplerimiz var. Bir süredir Spot robotlarını güvenlik hizmeti olarak sunan ortaklarımız var ve kullanım senaryosunu oluşturuyoruz.
Robotları nasıl kullanmak istediklerine güvenlik ekipleri karar veriyor. Robotların tam bir iş yapmasından çok uzağız ancak şu anda faydalı görevler yapabiliyorlar.
