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Desarrollan una plataforma de simulación multisensorial para entrenar y probar robots domésticos

Desarrollan una plataforma de simulación multisensorial para entrenar y probar robots domésticos

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El 16 de junio de 2023 en Tech Xplore se publicó el presente artículo escrito por Ingrid Fadelli, compartido con nosotros por una estimada colega, el cual traducimos para este espacio. Veamos de qué se trata….

Los robots impulsados por Inteligencia Artificial (IA) se han vuelto cada vez más sofisticados y se están introduciendo gradualmente en una amplia gama de entornos del mundo real, incluidos centros comerciales, aeropuertos, hospitales y otros espacios públicos. En el futuro, estos robots también podrían ayudar a los humanos con las tareas del hogar, los mandados de la oficina y otras tareas tediosas o que consumen mucho tiempo.

Sin embargo, antes de que los robots puedan introducirse en entornos del mundo real, los algoritmos de IA que controlan sus movimientos y les permiten abordar tareas específicas deben entrenarse y probarse en entornos simulados. Si bien ahora hay muchas plataformas para entrenar estos algoritmos, muy pocas consideran los sonidos que los robots pueden detectar e interactuar mientras completan tareas.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford creó recientemente Sonicverse, un entorno simulado para entrenar agentes de IA incorporados (es decir, robots) que incluye elementos tanto visuales como auditivos. Esta plataforma, presentada en un documento mostradi en ICRA 2023 (y actualmente disponible en el servidor de preimpresión arXiv), podría simplificar enormemente el entrenamiento de algoritmos que están destinados a implementarse en robots que dependen tanto de cámaras como de micrófonos para navegar por su entorno.

"Si bien los humanos percibimos el mundo al mirar y escuchar, muy pocos trabajos anteriores abordaron el aprendizaje incorporado con audio", dijo a Tech Xplore, Ruohan Gao, uno de los investigadores que llevó a cabo el estudio. "Los simuladores de IA incorporados existentes asumen que los entornos son silenciosos y los agentes no pueden detectar el sonido, o implementan agentes audiovisuales solo en simulación. Nuestro objetivo era presentar una nueva plataforma de simulación multisensorial con simulación audiovisual integrada realista para entrenar agentes domésticos que puede ver y oír".

Sonicverse, la plataforma de simulación creada por Gao y sus colegas, modela tanto los elementos visuales de un entorno determinado como los sonidos que un agente detectaría mientras explora ese entorno. Los investigadores esperaban que esto ayudaría a entrenar a los robots de manera más efectiva y en espacios virtuales más "realistas", mejorando su desempeño posterior en el mundo real.

"A diferencia del trabajo anterior, esperamos demostrar que los agentes capacitados en simulación pueden realizar con éxito la navegación audiovisual en entornos desafiantes del mundo real", explicó Gao. "Sonicverse es una nueva plataforma de simulación multisensorial que modela la reproducción continua de audio en entornos 3D en tiempo real. Puede servir como banco de pruebas para muchas tareas de interacción humano-robot y IA incorporada que necesitan percepción audiovisual, como la navegación audiovisual. "

Para evaluar su plataforma, los investigadores la usaron para entrenar una versión simulada de TurtleBot, un robot creado por Willow Garage, para moverse de manera efectiva en un ambiente interior y llegar a una ubicación objetivo sin chocar con obstáculos. Luego aplicaron la IA entrenada en sus simulaciones a un TurtleBot real y probaron sus capacidades de navegación audiovisual en un entorno de oficina.

"Demostramos el realismo de Sonicverse a través de la transferencia de sim a real, que no se ha logrado con otros simuladores audiovisuales", dijo Gao. "En otras palabras, demostramos que un agente entrenado en nuestro simulador puede realizar con éxito la navegación audiovisual en entornos del mundo real, como en la cocina de una oficina".

Los resultados de las pruebas realizadas por los investigadores son muy prometedores, lo que sugiere que su plataforma de simulación podría entrenar a los robots para que aborden tareas del mundo real de manera más efectiva, utilizando estímulos tanto visuales como auditivos. La plataforma Sonicverse ahora está disponible en línea y pronto podría ser utilizada por otros equipos de robótica para entrenar y probar agentes de IA incorporados.

"El aprendizaje incorporado con múltiples modalidades tiene un gran potencial para desbloquear muchas aplicaciones nuevas para futuros robots domésticos", agregó Gao. "En nuestros próximos estudios, planeamos integrar activos de objetos multisensoriales, como los de nuestro trabajo reciente ObjectFolder en el simulador, para que podamos modelar las señales multisensoriales tanto a nivel espacial como a nivel de objeto, y también incorporar otras modalidades sensoriales. como la detección táctil".

Fuente: https://techxplore.com/news/2023-06-multisensory-simulation-platform-home-robots.html

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