Дослідження навпомацки

Дослідження навпомацки

Багато роботів слідкують за предметами “зором”, але оптичні детектори не здатні охоплювати форму об’єкта повністю, коли він перебуває в темряві чи частково прикритий. Нова дешева технологія дає змогу роборуці “відчути” форму невідомого об’єкта і зграбно ним маніпулювати, опираючись виключно на цю інформацію. Про це йдеться в статті, опублікованій у часописі Scientific American.

Спеціаліст із робототехніки Сяолонг Ванг із Каліфорнійського університету в Сан-Дієго та його група хотіли дізнатись, чи в робота можна розвинути складну координацію, використовуючи виключно прості дані від дотику. Науковці прикріпили 16 детекторів, кожен із яких коштував приблизно 12 доларів, до долоні й пальців чотирипалої руки робота. Ці детектори вказують на те, торкається об’єкт долоні чи ні. “Один детектор не вловлює надто багато, але більша їх кількість може розпізнати різні аспекти об’єкта”, — твердить Ванг. У цьому випадку завданням робота було обертати предмети.

Спочатку вчені провели симуляцію, щоб зібрати максимум інформації від дотику, коли віртуальна рука робота вправлялася в обертанні предметів, зокрема м’ячів, нерегулярних паралелепіпедів і валиків. Використовуючи інформацію за методом 0–1 (“дотик” або “відсутність дотику”) з кожного детектора, група створила комп’ютерну модель, яка окреслює позицію предмета на кожному етапі маніпуляції і рухає пальцями, щоб повертати його плавно і стабільно. Потім такою здатністю вони оснастили руки робота, що дало йому змогу успішно маніпулювати тими предметами, з якими раніше це було неможливо, як-от яблука, помідори, бляшанки із супом чи гумові каченята.

Перенесення комп’ютерної моделі до реального світу відбулося порівняно легко, оскільки дані з детекторів були простими — модель не базувалася ні на точних симуляціях фізичних процесів, ні на докладних вимірюваннях. “Це надзвичайно важливо, оскільки моделювання дотикових детекторів високої роздільної здатності все ще залишається відкритим питанням”, — каже Леррел Пінто з Нью-Йоркського університету, яка досліджує взаємодію роботів із реальним світом.

Аналізуючи діяльність роборуки, Ванг і його співробітники виявили, що вона здатна відтворити форму об’єкта на основі наданих їй дотикових даних. “Це показує, що інформації від дотику є цілком удосталь для реконструкції форми”, — говорить Ванг. Він і його група мали презентувати свій проєкт на міжнародній конференції Robotics: Science and Systems.

Пінто замислюється над тим, чи пристрій не підведе при складніших завданнях. “Під час наших експериментів із дотиковими детекторами, — каже вона, — ми з’ясували, що такі завдання, як розпаковування горняток і відкорковування пляшок із кришками, що закручуються, виявилися набагато важчими й потенційно кориснішими, ніж обертання предметів”.

Група Ванга в майбутньому планує працювати над складнішими рухами та розмістити більше детекторів на бокових поверхнях пальців. Дослідники спробують також додати візуальні детектори, які б доповнювали дотикові дані в разі маніпуляції предметами складної форми.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.


З ЦИМ МАТЕРІАЛОМ ЧИТАЮТЬ