Technológia, ktorá dá robotickým prstom pocit dotyku po celej dĺžke
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 11. 10. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Aj keď existuje množstvo optických systémov, ktoré poskytujú robotickým rukám pocit dotyku, väčšina z týchto systémov je plochá, takže sú obmedzené len na končeky prstov. Nový systém, ktorí vyvinuli výskumníci z MIT, však funguje po celej dĺžke každého robotického prsta.
Toto nastavenie, známe ako GelSight Svelte, stavia na existujúcej technológii GelSight od MIT. Tá je pritom založená na doske z číreho silikónu, ktorá je potiahnutá na jednej strane vrstvou nepriehľadnej metalickej farby. Keď je lakovaná strana pritlačená k povrchu, deformuje sa do tvaru tohto povrchu. Pri pohľade cez opačnú, nenatretú stranu silikónu je možné vidieť drobné obrysy povrchu, ktoré sa vtláčajú do farby.
Pomocou kamery a počítačových algoritmov je systém schopný premeniť tieto obrysy na 3D obrázky, ktoré zachytávajú detaily menej ako jeden mikrometer do hĺbky a približne dva mikrometre do šírky. Tieto vizuálne detaily sú prevedené na ekvivalent tlakových bodov, ktoré by cítili ľudské nervy.
Tím z MIT pôvodne začlenil senzor GelSight do jedného prsta robotického uchopovača, čo umožnilo zariadeniu „cítiť“ káble, ktoré uchopilo. V následnej robotickej ruke GelSight EndoFlex, ktorá dokázala identifikovať trojrozmerné predmety cítením ich tvaru, boli dva zo senzorov zabudované do každého z troch robotických prstov.
Nová technológia GelSight Svelte podobne rozširuje možnosti snímania za podložky robotických prstov, no v oveľa elegantnejšom a efektívnejšom štýle. Už je integrovaná do trojprstej robotickej ruky. Každý prst tejto ruky pritom obsahuje iba jednu vnútornú kameru umiestnenú v spodnej časti. Po dĺžke prsta sú tiež dva rady vnútorných LED diód - jedna zelená, jedna červená. Navyše sú tu dve zrkadlá. Jedno dlhé zakrivené zrkadlo vedie po dĺžke prsta a kratšie ploché zrkadlo je umiestnené pod uhlom pod kamerou.
Pri pohľade dolu do plochého zrkadla môže kamera vidieť odraz celého zakriveného zrkadla, a tak vidieť všetky deformácie povrchu prstov, ktoré sa ním odrážajú. A čo viac, analýzou saturácie zeleného a červeného svetla každej deformácie je možné určiť veľkosť tlaku, ktorým podkladový povrch pôsobí na silikón.
Systém GelSight Svelte navyše nepretržite monitoruje zakrivenie každého prsta pomocou senzorov vo flexibilnej chrbtici, ktorá vedie pozdĺž zadnej časti prsta. Systém vie, že čím viac je prst zakrivený, tým väčší tlak vyvíja na predmet, ktorý drží.
„Keďže náš nový senzor má tvar ľudského prsta, môžeme ho použiť na vykonávanie rôznych typov úchopov pre rôzne úlohy, namiesto toho, aby sme na všetko používali len jeden typ úchopu,“ povedal Alan (Jialiang) Zhao, hlavný autor článku o výskume. „S paralelným čeľusťovým uchopovačom môžete urobiť len niečo. Náš senzor skutočne otvára nové možnosti pri rôznych manipulačných úlohách, ktoré by sme mohli robiť s robotmi“.
Robotickú ruku s technológiou GelSight Svelte môžete vidieť v akcii vo videu na začiatku článku alebo priamo TU.
