Когато става дума да се играят игри срещу роботи, бъдещето не изглежда много светло за нас, хората. Машините вероятно ще ни бият, или вече ни бият на футбол, пинг-понг, шах, бейзбол, баскетбол, камък-ножица-хартия, игри на смартфони. Сега можем да добавим и въздушен хокей към списъка.
Японски изследователи в лабораторията Намики към Университета Чиба са създали робот за въздушен хокей, който е достатъчно сръчен, за да се състезава срещу хора. Това не е първият създаден робот за въздушен хокей, но екипът, ръководен от професор Акио Намики вдигна летвата – техният робот променя стратегията си според стила на човека, срещу когото играе.
Системата се състои от маса за въздушен хокей, четириосна роботична ръка Barrett, две високоскоростни камери и външен компютър. Той надгражда работата на лабораторията с високоскоростно следене. Преди изследователите (в сътрудничество с лабораторията Ишикава Оку към университета в Токио) съчетаваха ултра-бърза визуална система със сръчна роботична ръка, която да жонглира с топки и да сгъва салфетки, а тук роботът следи шайбата и лопатката на опонента. Датата за разположението, получена от камерата, се обработва от външния компютър, който определя следващия ход на робота. Роботът следи играта с невероятно бърза честота от 500 fps (кадъра в секунда). Това означава, че от гледната точка на робота, неговия човешки опонент се движи със смешно бавна скорост. Сякаш роботът играе играта в стил куршумите в Матрицата.
За да бъде интересна играта за хората, изследователите са програмирали роботът с трислойна контролна система. Първият слой е отговорен за основното движение на хардуерно ниво. Вторият слой определя краткосрочната стратегия – дали да удари шайбата, да защитава вратата или да остане на място – да избере кое движение може ефективно да контрира траекторията на идващата шайба. Третият слой определя дългосрочната стратегия на робота и тя е най-интересната.
Основно, роботът наблюдава скоростта и позицията на лопатката на играча спрямо шайбата. Тези данни могат да бъдат описани чрез така наречената Хистограма за Модела на Движение (MPH). Роботът използва тези данни за да изчисли дали опонентът играе агресивно или се защитава. По време на играта роботът може да засича тези MPH в реално време и да ги сравнява с примерни модели, които ще му помогнат да разбере какво правите.
Ако роботът не може да се адаптира към стила на опонента, играта може да стане скучна. Да речем, че играете нападателно, а роботът играе в защита – в този случай, играта ще „заседне“ – вие атакувате, роботът се защитава, вие атакувате, роботът се защитава и така нататък. От друга страна, ако играете защитно, а роботът играе в атака, ще се получи същото. „За да се избегне това, роботът трябва да атакува, когато опонентът атакува и да се защитава, когато опонентът се защитава“, твърдят учените-роботисти в доклада си.
Така че, чрез засичане и комбиниране на даден игрален стил, роботът не просто играе физически срещу вас – той добавя физически компонент към мача. Серия от експерименти показват, че роботът успешно засича поведението на играчите и ги принуждава да сменят стратегиите си. В резултат на това играчите споделят, че играта е станала по-интересна, дори когато играят срещу робот, който вероятно ще ги победи.
Изследователите от Чиба – професор Намики, Сакио Мацушита, Такахиро Озеки и Кензо Нонами, представиха доклада си „Йерархична Обработваща Архитектура за Роботична система за Въздушен Хокей“ на Международната конференция по роботика и автоматизация през май 2013.
