Forskere søger at give lagerrobotter overmenneskelig perception

Et hold forskere fra Massachusetts Institute of Technology er “i gang med at give robotter overmenneskelig perception”, ifølge MIT-professor Fadel Adib. Da robotter udvikler sig i områder som kunstig syn, berøring og lugt, kommer de tættere på at have menneske-lignende perception.

En ny robot, der er udviklet af forskerne, kaldet RF-Grasp, afhænger af radiobølger, der kan passere gennem vægge og registrere skjulte objekter. Det gør det ved at kombinere kraftfuld registrering med traditionel computer-syn, hvilket muliggør lokaliserings- og greb af objekter, der normalt ville være uden for robotterens syn.

Forskningen er planlagt til at blive præsenteret på IEEE International Conference on Robotics and Automation i maj. Hovedforfatteren på artiklen er Tara Boroushaki, forskningsassistent i Signal Kinetics Group på MIT Media Lab. Medforfattere på artiklen inkluderer Adib, leder af Signal Kinetics Group; Alberto Rodriguez, professor i mekanisk ingeniørvidenskab; Junshan Leng, forskningsingeniør på Harvard University; og Ian Clester, ph.d.-studerende på Georgia Tech.

Lagre og e-handel

En mulig anvendelse af denne nye teknologi er i e-handel, hvor den kan hjælpe med at gøre lager-opsætning mere effektiv eller lokalisere værktøjer i en værktøjskasse. Med den dramatiske stigning i e-handel bliver arbejdet mere og mere intensivt for menneskelige arbejdere, der stadig udfører det meste af det. Det er dog nogle gange et problem, da arbejdsbetingelserne kan være farlige.

“Perception og greb er to vejforbud i industrien i dag”, siger Rodriguez.

Robotter afhænger af optisk syn, der ikke kan registrere objekter, der er skjult, da synlige lysbølger ikke kan passere gennem vægge. Det er dog ikke tilfældet med radiobølger.

Radiofrekvens (RF)-identifikation er blevet brugt til sporing, og RF-identifikationssystemer består af en læser og en mærke. Mærket er en lille computerchip, der er fastgjort til sporing, mens læseren udsender en RF-signal, der moduleres af mærket og reflekteres tilbage til læseren.

Det reflekterede signal er ansvarligt for at give vigtig information om det mærkede objekt, såsom lokalitet og identitet. Dette bruges ofte i detailhandlens forsyningskæder, hvor lande som Japan planlægger at bruge RF-sporing til alle detailkøb til sidst.

“RF er så forskelligt fra syn”, siger Rodriguez. “Det ville være en fejl ikke at udforske, hvad RF kan gøre”.

https://www.youtube.com/watch?v=ZAzeYPcTM78

RF Grasp

Den nyligt udviklede RF Grasp bruger en kamera og en RF-læser til at lokalisere og gribe mærkede objekter, og det kan gøre det, selv hvis de er fuldstændigt blokeret for kameraet. Der er en robotarm fastgjort til en gribehånd, og handleden holder kameraet. RF-læseren er uafhængig af robotterne og sender sporingdata til kontrolalgoritmen.

Ved at integrere RF-sporingsdataindsamling og data fra det visuelle billede af robotternes omgivelser bliver robotternes beslutningsproces meget kompliceret.

“Robotten skal beslutte, på hvert tidspunkt, hvilken af disse strømme er vigtigst at tænke på”, siger Boroushaki. “Det er ikke kun øje-hånd-koordination, det er RF-øje-hånd-koordination. Så problemet bliver meget kompliceret.“

“Det starter med at bruge RF til at fokusere visionens opmærksomhed”, siger Adib. “Så bruger du vision til at navigere i fine manøvrer”.

Med denne proces kan RF Grasp målrette et objekt og manipulere objektet og visionen, hvilket resulterer i finere detaljer end RF.

I en række tests kunne RF Grasp med succes lokalisere og gribe målobjektet med omkring halv så meget total bevægelse. Det kunne også “rydde op” i omgivelserne, hvilket er meget unikt, ved at fjerne emballagematerialer og hindringer for at nå målobjektet.

“Det har denne vejledning, som andre systemer simpelthen ikke har”, siger Rodriguez.

RF Grasp kunne til sidst spille en stor rolle i e-handelslager, hvor det kan gøre ting som at verificere et objekts identitet med det samme.

“RF har potentialet til at forbedre nogle af disse begrænsninger i industrien, især i perception og lokalitet”, fortsætter Rodriguez.

Når det kommer til hjemmeapplikationer, siger Adib: “Eller du kunne forestille dig, at robotten finder tabte genstande. Det er som en super-Roomba, der går og henter mine nøgler, hvor som helst jeg har lagt dem”.