Роботизированная система с открытым исходным кодом, которая может играть в шахматы с людьми

Обзор системы исследователей.Вся система состоит из робота Франка Эмика Панда, стерео камеры ZED2 и нано -вычислительной панели NVIDIA Jetson.Кредит: Zhang et al.

Системы искусственного интеллекта (ИИ), которые могут играть в игры с людьми, становятся все более продвинутыми и уже были развернуты бесчисленными разработчиками видеоигр по всему миру.Большинство из этих систем, однако, предназначены для конкуренции с людьми в Интернете, на цифровых платформах и в виртуальных средах, а не физически в реальном мире.

Исследователи из Технологического университета Делфта (TU Delft) недавно представили новую роботизированную систему с открытым исходным кодом, которая может играть в шахматы против пользователя человека в реальной среде.Этот робот, изложенный в статье, предварительно опубликованном по ARXIV, может оказаться ценным ресурсом для исследования взаимодействия человека-робот.

«Недавние достижения в ИИ ускорили эволюцию универсальных дизайнов роботов», - написали Ренчи Чжан, Джуст де Винтер, и их коллеги написали в своей статье.«Шахматы обеспечивают стандартизированную среду, которая позволяет оценить влияние поведения робота на поведение человека. В этой статье представлена ​​исследование с открытым исходным кодом для исследований взаимодействия человека с роботом (HRI), в частности, фокусируется на словесных и невербальных взаимодействиях.”

Роботизированная платформа, разработанная исследователями, включает как аппаратные, так и программные компоненты.Оборудование робота включает в себя роботизированную руку Франка Эмика Панда с 7 градусами свободы, роботизированной рукой Франка, индивидуальной роботизированной 3D-печатной камерой, камерой Zed2 StereoLabs, клавиатуры, внешнего микрофона и динамика, подключенного к компьютеру, Jetson nvidia Jetson, клавиатуНано компьютер и ПК.

Робот также имеет несколько базовых программных компонентов, включая восприятие, анализ и оценку, планирование движения и выполнение и модуль взаимодействия.Модуль восприятия анализирует изображения шахматной платы, захваченной камерой ZED2, и переводит их в описания текста.

Впоследствии модуль анализа и оценки питает эти текстовые описания в шахматный двигатель, чтобы получить прогнозируемые движения и соответствующие оценки.Затем модуль планирования движения и выполнения использует прогнозируемый ход для планирования и выполнения шахматных движений робота.

Наконец, модуль взаимодействия позволяет роботу общаться с людьми, с которыми они конкурируют.Чтобы сгенерировать ответы на вопросы пользователя, этот модуль опирается на API платформы Openai Lrnчal Catgpt.

«OpenChessRobot распознает шахматы, используя компьютерное зрение, выполняет движения и взаимодействует с человеком, используя голосовые и роботизированные жесты», - написали исследователи в своей статье.«Мы подробно описываем проектирование программного обеспечения, предоставляем количественные оценки эффективности робота и предлагаем руководство для его воспроизводимости».

Чжан, де Винтер и их коллеги оценили свою роботизированную платформу в серии первоначальных тестов, оценивая ее способность конкурировать с людьми в шахматах.Хотя они еще не изучили восприятие пользователей, которые взаимодействовали с роботом, они обнаружили, что робот может эффективно спланировать свои будущие шахматы и перемещать части в желаемые места на доске.

Основной код робота и наборы данных, используемые для обучения его классификаторов, являются открытым исходным кодом и могут быть доступны на GitHub.Таким образом, робот может быть сфабрикован в других институтах для проведения дальнейших исследований, посвященных взаимодействию человека-робот.

«В будущем мы намерены использовать эту настройку, чтобы изучить, как роботы AI-эмбодирования влияют на людей во время взаимодействия»,-написали Чжан, де Винтер и их коллеги.«Это будет включать в себя робот, общающийся с людьми, посредством эмоциональных выражений и более естественных словесных взаимодействий. Расширение возможностей OpenChessRobot за пределами шахматного применения на общую физическую помощь также является интригующим направлением для изучения».

More information: Renchi Zhang et al, An Open-Source Reproducible Chess Robot for Human-Robot Interaction Research, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.18170