V MIT CSAIL vytvorili robotickú ruku s ľudským hmatom

ZDROJ | MIT CSAIL

Napriek technologickému pokroku sú vlastnosti takzvanej mäkkej robotiky obmedzené kvôli nedostatkom hmatového vnímania. V ideálnom prípade by mala robotická ruka cítiť, čoho sa dotýka a vnímať polohy prstov, ale väčšina mäkkých robotov to nedokáže.

Vedci z Laboratória počítačovej vedy a umelej inteligencie (CSAIL) na MIT v nedávno publikovanom výskume navrhujú nové aplikácie mäkkej robotiky, zamerané na schopnosť uchopenia predmetov rôznych tvarov, hmotnosti a veľkosti.

Pozrite siVedci z MIT naučili roboty vidieť (takmer) ľudskými očami

Jeden koncept stavia na existujúcom riešení s kužeľovitou štruktúrou inšpirovanou origami, kým druhý dáva robotickej ruke viac „ľudských“ možností pomocou LED a dvoch kamier. Senzorická pokožka robotického „chápadla“ umožňuje bezpečne uchopiť a zdvihnúť celú škálu predmetov, od zemiakových lupienkov, až napríklad po fľaše s mliekom.

ZDROJ | MIT CSAIL

Prvý koncept „chápadla“ demonštrovali vedci z MIT CSAIL a Harvardu vlani. Duté zariadenie v tvare kužeľa pozostáva z troch častí, ktoré obopínajú predmety, namiesto ich zovretia.

V experimente, v ktorom bolo chápadlo namontované na robotovi, sa pri testovaní jeho sily podarilo zdvihnúť a uchopiť predmety, ktoré mali 70% jeho priemeru a boli až 120-krát ťažšie ako jeho hmotnosť, bez toho, aby došlo k poškodeniu.

Aby sa všestrannosť a flexibilita chápadla priblížila ľudskej ruke, pridali taktilné senzory vyrobené z latexových balónikov pripojeným k tlakovým prevodníkom. Senzory umožňujú, aby chápadlo uchopilo objekty jemné ako zemiakové lupienky, pričom ich klasifikuje, aby robot chápal, čo chytá.

Pomocou dát zo senzorov vedci vyškolili algoritmus detekcie objektov bežiaci na Arduino Due. Algoritmus klasifikoval niektoré objekty – napríklad fľaše, jablká, krabice – so 100% presnosťou, u niektorých bola presnosť klasifikácie len 80% až 90%.

V druhom dokumente popisuje tím CSAIL uchopovacie kliešte GelFlex, pozostávajúce z mäkkého, priehľadného silikónového prstu s jednou kamerou blízko pri špičke prsta, druhou kamerou blízko stredu, reflexnou farbou na prednej a bočnej strane a LED svetlami pripevnenými k zadnej časti.

Pozrite siRobotický pes od Boston Dynamics stráži sociálny dištanc v Singapure

Kamery vybavené objektívmi typu rybie oko zachytávajú deformácie prstov do detailov, čo umožňuje modelom s umelou inteligenciou získať informácie, ako sú uhly ohybu a tvar a veľkosť chytených predmetov. Tieto kliešte s dizajnom GelFlex umožňujú zdvihnúť rôzne predmety, ako Rubikovu kocku, obal DVD, alebo hliníkový blok.

Počas experimentov bola priemerná polohová chyba pri uchopení menšia ako 0,77 milimetra, čo je presnosť lepšia ako u ľudského prstu.

Vyvíjaná robotická ruka drží sklenenú krabicu.ZDROJ | MIT CSAIL

Vedci veria, že im podarí zdokonaliť algoritmy propriocepcie (zmyslu pre vnímanie pohybu) a taktilné (dotykové) snímacie algoritmy, pričom na odhad zložitejších konfigurácií prstov, ako je krútenie alebo bočné ohýbanie, sa používajú senzory založené na videní. Prezentácia najnovšieho výskumu je naplánovaná na Medzinárodnej konferencii o robotike a automatizácii v roku 2020.

ZdrojVB

Komentáre k článku