Инженеры из ETH Zurich сделали то, что еще недавно казалось фантастикой: четвероногий робот ANYmal-D самостоятельно собрал гигантский кубик Рубика. Размер грани головоломки — 40 см, а вес — 4,6 кг. На всю операцию у робота ушло всего 8–9 минут. Это не просто развлечение, а серьезный тест на точность управления незакрепленным объектом, который к тому же меняет форму в процессе.
Как же роботу удалось справиться с задачей, которая для многих людей остается непосильной? Всё начинается с восприятия. ANYmal-D обходит кубик вокруг, переворачивает его, чтобы заглянуть на нижнюю грань, и сканирует камерой расположение цветов. Получив полную картину, робот рассчитывает последовательность сборки по алгоритму Коцембы — одному из самых быстрых компьютерных методов. Обычно он находит решение примерно за 20–25 поворотов.
Самое сложное — заставить робота физически вращать слои кубика. Для этого инженеры использовали обучение с подкреплением. Робот научился переворачивать головоломку и вращать грани двумя «лапами». Причем алгоритм подбирает шаги так, чтобы кубик, сдвигаясь при переворотах, не уезжал слишком далеко. В тестах ANYmal-D трижды самостоятельно собрал кубик Рубика примерно за 30 действий в каждой попытке, включая перевороты.
Умение собирать кубик Рубика само по себе не является полезным навыком. Однако ученые проверяли, сможет ли робот долго и точно управлять предметом, который не закреплен и меняет форму. Это важно для будущих задач, где роботам придется манипулировать объектами в реальном мире — например, на производстве или в быту. Так что гигантский кубик Рубика — это не просто игрушка, а полигон для отработки сложных навыков.
А вы соберете кубик Рубика за 9 минут? Возможно, стоит потренироваться — вдруг однажды вам придется соревноваться с роботом.
