Lær robotter at flytte genstande

Med et tryk på en knap, måneders hårdt arbejde var ved at blive sat på prøve. Seksten hold af ingeniører mødtes i en huleagtig udstillingshal i Nagoya, Japan, til 2017 Amazon Robotics Challenge. De robotsystemer, de byggede, fik til opgave at fjerne genstande fra skraldespandene og placere dem i kasser. For kandidatstuderende Maria Bauza, der fungerede som opgaveplanlægningsleder for MIT-Princeton-teamet, øjeblikket var særligt nervepirrende.

”Det var superstressende, da konkurrencen startede, " husker Bauza. "Du trykker bare på play, og robotten er autonom. Den vil gøre, hvad du end koder den til, men du har ingen kontrol. Hvis noget er brudt, så er det det."

Robotics har været et stort fokus for Bauza siden hendes bachelor-karriere. Hun studerede matematik og ingeniørfysik ved Polytechnic University of Catalonia i Barcelona. I løbet af et år som besøgende studerende på MIT, Bauza var i stand til at omsætte sin interesse for datalogi og kunstig intelligens i praksis. "Da jeg kom til MIT for det år, Jeg begyndte at anvende de værktøjer, jeg havde lært inden for maskinlæring, på reelle problemer inden for robotik, «tilføjer hun.

To kreative bachelorprojekter gav hende endnu mere øvelse på dette område. I et projekt, hun hackede controlleren til en legetøjsfjernbetjent bil for at få den til at køre i en lige linje. I en anden, hun udviklede en bærbar robot, der kunne tegne på tavlen for lærere. Robotten fik et billede af Mona Lisa og, efter at have gennemgået en algoritme, det tegnede billedet på tavlen. "Det var den første lille succes i min robotkarriere, "siger Bauza.

Efter eksamen med sin bachelor i 2016, hun sluttede sig til Manipulation and Mechanisms Laboratory på MIT (kendt som MCube Lab) under adjunkt Alberto Rodriguez's vejledning. "Maria samler erfaring inden for maskinlæring og en stærk baggrund i matematik, computer videnskab, og mekanik, hvilket gør hende til en fantastisk kandidat til at vokse til en leder inden for maskinlæring og robotik, " siger Rodriguez.

For hendes ph.d. afhandling, Bauza udvikler maskinlæringsalgoritmer og software for at forbedre, hvordan robotter interagerer med verden. MCubes tværfaglige team yder den nødvendige støtte til at forfølge dette mål.

"Til sidst, maskinlæring kan ikke fungere, hvis du ikke har gode data, "Forklarer Bauza." Gode data kommer fra god hardware, gode sensorer, gode kameraer - så i MCube samarbejder vi alle for at sikre, at de systemer, vi bygger, er kraftfulde nok til at være autonome. "

For at skabe disse robuste autonome systemer, Bauza har udforsket begrebet usikkerhed, når robotter samler op, forståelse, eller skubbe en genstand. "Hvis robotten kunne røre ved objektet, har en forestilling om taktile oplysninger, og være i stand til at reagere på den information, det vil få meget mere succes, "forklarer Bauza.

At forbedre, hvordan robotter interagerer med verden, og grund til at finde det bedst mulige resultat var afgørende for Amazon Robotics Challenge. Bauza byggede koden, der hjalp MIT-Princeton Team-robotten med at forstå, hvilket objekt den interagerede med, og hvor det objekt skal placeres. "Maria stod for udviklingen af ​​softwaren til beslutningstagning på højt plan, " forklarer Rodriguez. "Hun gjorde det uden forudgående erfaring med store robotsystemer, og det fungerede fantastisk."

Bauzas sind var rolig inden for få minutter efter 2017 Amazon Robotics Challenge. "Efter et par objekter, som du gør godt, du begynder at slappe af, "husker hun." Du indser, at systemet fungerer. I slutningen var det sådan en god følelse! "

Bauza og resten af ​​MCube-teamet gik af med førstepladsen i "stow task"-delen af ​​udfordringen. De vil fortsætte med at arbejde sammen med Amazon om at perfektionere den teknologi, de udviklede.

Mens Bauza løser udfordringen med at udvikle software til at hjælpe robotter med at interagere med deres omgivelser, hun har sin egen personlige udfordring at tackle:at overleve vinteren i Boston. "Jeg er fra øen Menorca ud for Spaniens kyst, så Boston vintre har helt sikkert været en justering, " tilføjer hun. "Hvert år køber jeg varmere tøj. Men jeg er virkelig heldig at være her og være i stand til at samarbejde med professor Rodriguez og MCube-teamet om at udvikle smarte robotter, der interagerer med deres miljø."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT-forskning, innovation og undervisning.