Robotická ruka identifikuje, čo uchopuje, pomocou snímania tvaru
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 24. 4. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Ak má robot uchopovať jemné predmety, mal by vedieť, aké sú to predmety, aby s nimi mohol primerane zaobchádzať. Nová robotická ruka to umožňuje tým, že sníma tvar predmetu po dĺžke svojich troch prstov.
Experimentálne robotické zariadenie vyvinul tím vedcov z MIT a je známe ako GelSight EndoFlex. Verné svojmu názvu obsahuje univerzitnú technológiu GelSight, ktorá sa doteraz využívala len v podložkách prstov robotických rúk.
Tri mechanické prsty zariadenia EndoFlex sú usporiadané do tvaru písmena Y. V hornej časti sú dva „prsty“ a v dolnej časti je protiľahlý „palec“. Každý z nich sa skladá z kĺbovej kostry z tvrdého polyméru, ktorá je obalená mäkkou a pružnou vonkajšou vrstvou. Samotné senzory GelSight, dva na každý prst, sú umiestnené na spodnej strane hornej a strednej časti týchto prstov.
Každý senzor obsahuje dosku z priehľadnej syntetickej gumy, ktorá je na jednej strane potiahnutá vrstvou kovovej farby. Táto farba slúži ako koža prsta. Keď sa farba pritlačí na povrch, deformuje sa podľa tvaru tohto povrchu. Pri pohľade cez opačnú, nenatretú stranu gumy môže malá integrovaná kamera, ktorá je vybavená tromi farebnými LED diódami, snímať drobné kontúry povrchu, ktorý sa vtláča do farby.
Špeciálne algoritmy v prepojenom počítači premenia tieto kontúry na 3D obrázky, ktoré zachytávajú detaily s hĺbkou menšou ako jeden mikrometer a šírkou približne dva mikrometre. Farba je potrebná na štandardizáciu optických vlastností povrchu, aby systém nebol zmätený viacerými farbami alebo materiálmi.
V prípade systému EndoFlex je možné kombináciou obrazov zo šiestich takýchto snímačov naraz (dva na každom z troch prstov) vytvoriť trojrozmerný model uchopovaného predmetu. Softvér založený na strojovom učení je potom schopný identifikovať, aký predmet tento model predstavuje, a to po tom, čo ruka uchopila predmet len raz. Systém má v súčasnej podobe presnosť približne 85 %, hoci toto číslo by sa malo s ďalším vývojom technológie zlepšovať.
„Mať mäkké aj tuhé prvky je veľmi dôležité v každej robotickej ruke, ale rovnako tak je dôležité byť schopný vykonávať snímanie na naozaj veľkej ploche, najmä ak chceme uvažovať o vykonávaní veľmi zložitých manipulačných úloh, aké dokážu naše vlastné ruky,“ povedala Sandra Liu, absolventka strojného inžinierstva na MIT. „Naším cieľom pri tejto práci bolo spojiť všetky veci, vďaka ktorým sú naše ľudské ruky také dobré, do robotického prsta, ktorý dokáže vykonávať úlohy, ktoré iné robotické prsty v súčasnosti nedokážu“.
