Der Roboter konnte 10 aufeinanderfolgende Schlagwechsel beim Spiel mit Menschen durchhalten. (Bild: ETH Zürich)
Badminton ist eine beliebte Freizeitaktivität. Doch im Regelfall benötigt man dafür mindestens zwei Personen.
Oder einen Roboter. Forscher der ETH Zürich haben nämlich ihrem vierbeinigen Roboter ANYmal Badminton beigebracht und eine Studie dazu veröffentlicht.
Forscher nutzten dabei das verstärkende Lernen.
Der vierbeinige Roboter ANYmal wurde ebenfalls an der ETH Zürich entwickelt. Zwar nicht, um Badminton zu spielen, aber das kann er jetzt auch. Die Forscher haben ihm das Spiel, bei dem eine schnelle Ballerkennung und Reaktionsfähigkeit erforderlich sind, beigebracht.
Um Arme und Beine steuern zu können, nutzten die Forscher einen Controller, der auf „verstärkendem Lernen“ (Reinforcement Learning) basiert, einem Teilbereich des maschinellen Lernens. Vereinfacht gesagt bedeutet das, dass der Roboter Entscheidungen trifft, indem er mit seiner Umgebung interagiert.
Er probiert also aus, welche Bewegungen gut funktionieren, und lernt auf Basis von Rückmeldungen. Durch den Einsatz von verstärkendem Lernen kann der Roboter den Ball verfolgen und Voraussagen über seinen Flug treffen.
Ausgestattet mit einer Stereokamera
Damit der Roboter mit seiner Umgebung interagieren kann, wurde er mit einer Stereokamera ausgestattet. So kann er seine Umgebung in 3D wahrnehmen. Mithilfe eines „Perception Noise Models“ gleicht er die von der Kamera gelieferten Live-Daten mit einer Trainingsdatenbank ab.
Diese Datenbank wurde mithilfe von virtuellen Simulationen erstellt und dient dem Roboter als Orientierung, sodass er die Schläge ausführen kann. Dafür benötigt er auch seinen dynamischen Roboterarm mit mehreren Gelenken.
Um den Roboter und seine Fähigkeiten zu testen, haben die Forscher ihn Badminton mit Menschen spielen lassen. Er konnte den Ball aus verschiedenen Positionen zurückspielen, auf den Ball zulaufen, seinen Körper neigen und so zehn aufeinanderfolgende Schlagwechsel durchhalten.
