Un robot de golf utilise un modèle basé sur la physique pour former son système d’IA

Des chercheurs de l’Université de Paderborn en Allemagne ont construit un robot capable de faire tomber une balle dans un trou à l’aide d’un club sur un green lors de la plupart des tentatives. Annika Junker, Niklas Fittkau, Julia Timmermann et Ansgar Trächtler ont publié un article sur le serveur de préimpression arXiv décrivant leur robot et ses performances.

Le golf est un sport notoirement difficile – les professionnels comme les amateurs passent d’innombrables heures à essayer d’améliorer leur jeu. L’une des parties les plus difficiles du jeu consiste à mettre la balle dans le trou. Une grande partie de la difficulté réside dans la combinaison de facteurs en jeu – la hauteur de l’herbe et sa rugosité, la quantité de vent et le degré d’humidité, et le pire de tout, le terrain. Les greens de golf ne sont pas plats comme les tapis d’entraînement sur les sols des bureaux ; ils ont de petites collines et des vallées qui font des ravages avec la vitesse de la balle. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont construit un robot pour résoudre le problème de la mise en place d’un green en laboratoire.

La plupart des systèmes d’IA apprennent en étudiant le travail des autres, généralement des humains, en recherchant des modèles dans des milliers d’échantillons de données qui conduisent aux résultats souhaités. Avec le golf, cette approche n’est pas pratique car les résultats ne s’appliqueraient qu’à un seul coup sur un green. Pour qu’un robot puisse jouer au golf sur une variété de greens, il doit être capable d’apprendre à la volée.

Pour construire un tel système, les chercheurs ont utilisé un modèle basé sur la physique qui acceptait des facteurs tels que la vitesse et le poids de la balle, ainsi que la réponse de la balle aux changements de terrain, tels que les collines. Le modèle a également pris en compte l’impact du vent. Les chercheurs ont placé une caméra 3D au-dessus de leur vert de laboratoire et en ont pris un instantané, capturant toutes ses nuances ondulées. Cet instantané a ensuite été envoyé au modèle physique qui a exécuté des milliers de tentatives virtuelles pour faire tomber la balle virtuelle dans le trou virtuel à l’aide d’un club virtuel, le tout basé sur l’emplacement actuel de la balle.

Une fois convaincu qu’il avait trouvé la bonne approche, le système envoyait des instructions au robot, lui indiquant où se placer, puis la vitesse à utiliser pour frapper la balle. Les tests ont montré que le robot était capable de frapper la balle dans le trou environ 60 à 70 % du temps dans des conditions idéales.