Nova zora u robotici: rotacija predmeta na dodir

U revolucionarnom razvoju, tim inženjera sa Kalifornijskog sveučilišta San Diego (UCSD) dizajnirao je robotsku ruku koja može rotirati objekte koristeći samo dodir, bez potrebe za vizualnim unosom. Ovaj inovativan pristup je nadahnut načinom na koji ljudi lako rukuju predmetima, a da ih nužno ne moraju vidjeti.

Pristup manipulaciji objektima osjetljiv na dodir

Tim je opremio robotsku ruku s četiri prsta sa 16 senzora za dodir raširenih po dlanu i prstima. Svaki senzor, koji košta oko 12 USD, obavlja jednostavnu funkciju: detektira dodiruje li ga predmet ili ne. Ovaj pristup je jedinstven jer se oslanja na brojne jeftine senzore za dodir niske rezolucije koji koriste jednostavne binarne signale - dodir ili bez dodira - za izvođenje robotske rotacije u ruci.

Nasuprot tome, druge metode ovise o nekoliko skupih senzora za dodir visoke rezolucije pričvršćenih na malo područje robotske ruke, prvenstveno na vrhove prstiju. Xiaolong Wang, profesor elektrotehnike i računalnog inženjerstva na UC San Diego, koji je vodio studiju, objasnio je da ovi pristupi imaju nekoliko ograničenja. Oni smanjuju mogućnost da senzori dođu u kontakt s objektom, ograničavajući sposobnost senzora sustava. Senzore za dodir visoke razlučivosti koji pružaju informacije o teksturi izuzetno je teško simulirati i pretjerano su skupi, što čini njihovu upotrebu u stvarnim eksperimentima izazovnom.

Moć binarnih signala

“Pokazujemo da nam ne trebaju detalji o teksturi objekta da bismo obavili ovaj zadatak. Trebaju nam samo jednostavni binarni signali o tome jesu li senzori dotakli objekt ili ne, a njih je puno lakše simulirati i prenijeti u stvarni svijet,” rekao je Wang.

Tim je trenirao svoj sustav koristeći simulacije virtualne robotske ruke koja rotira raznolik skup objekata, uključujući i one nepravilnog oblika. Sustav procjenjuje koje senzore na ruci dodiruje predmet u bilo kojoj vremenskoj točki tijekom rotacije. Također procjenjuje trenutne položaje zglobova šake, kao i njihove prethodne radnje. Koristeći te informacije, sustav daje upute robotskoj ruci koji zglob treba ići gdje u sljedećoj vremenskoj točki.

Budućnost robotske manipulacije

Istraživači su testirali svoj sustav na stvarnoj robotskoj ruci s objektima na koje sustav još nije naišao. Robotska ruka mogla je rotirati razne predmete bez zastoja ili gubitka držanja. Objekti su bili rajčica, paprika, limenka maslaca od kikirikija i igračka gumena patka koja je zbog svog oblika bila najizazovniji predmet. Objektima složenijih oblika trebalo je više vremena da se okreću. Robotska ruka također je mogla rotirati objekte oko različitih osi.

Tim sada radi na proširenju svog pristupa na složenije zadatke manipulacije. Trenutačno razvijaju tehnike koje će robotskim rukama omogućiti hvatanje, bacanje i žongliranje, na primjer. “Manipulacija u ruci vrlo je uobičajena vještina koju mi ​​ljudi imamo, ali je vrlo složena za svladavanje robota”, rekao je Wang. "Ako robotima možemo dati ovu vještinu, to će im otvoriti vrata vrstama zadataka koje mogu obavljati."

Ovaj razvoj označava značajan korak naprijed u polju robotike, potencijalno utirući put robotima koji mogu manipulirati objektima u mraku ili u vizualno izazovnim okruženjima.