Ռոբոտներ
Նոր լուսաբաց ռոբոտաշինության մեջ. հպման վրա հիմնված օբյեկտների պտույտ
Սան Դիեգոյի Կալիֆորնիայի համալսարանի (UCSD) ինժեներների թիմը բեկումնային զարգացում է ստեղծել ռոբոտային ձեռքով, որը կարող է պտտել առարկաները միայն հպման միջոցով՝ առանց տեսողական մուտքի անհրաժեշտության: Սա նորարարական մոտեցում ոգեշնչված էր այն բանից, թե ինչպես են մարդիկ հեշտությամբ վարվում առարկաների հետ՝ առանց դրանք տեսնելու անհրաժեշտության:
Հպման զգայուն մոտեցում օբյեկտների մանիպուլյացիայի համար
Թիմը համալրել է չորս մատով ռոբոտ ձեռքը 16 հպման սենսորներով, որոնք տարածված են նրա ափի և մատների վրա: Յուրաքանչյուր սենսոր, որի արժեքը կազմում է մոտ 12 դոլար, կատարում է մի պարզ գործառույթ՝ այն հայտնաբերում է՝ առարկան դիպչում է իրեն, թե ոչ: Այս մոտեցումը եզակի է, քանի որ այն հենվում է բազմաթիվ էժան, ցածր լուծաչափով հպման սենսորների վրա, որոնք օգտագործում են պարզ երկուական ազդանշաններ՝ հպում կամ առանց հպման, ձեռքի ռոբոտային ռոտացիա կատարելու համար:
Ի հակադրություն, մյուս մեթոդները կախված են մի քանի թանկարժեք, բարձր լուծաչափով հպման սենսորներից, որոնք ամրացված են ռոբոտային ձեռքի փոքր հատվածին, հիմնականում մատների ծայրին: Սան Դիեգոյի UC-ի էլեկտրատեխնիկայի և համակարգչային տեխնիկայի պրոֆեսոր Սյաոլոնգ Վանգը, ով ղեկավարել է հետազոտությունը, բացատրել է, որ այս մոտեցումները մի քանի սահմանափակումներ ունեն: Նրանք նվազագույնի են հասցնում սենսորների օբյեկտի հետ շփվելու հնարավորությունը՝ սահմանափակելով համակարգի զգայական կարողությունը: Բարձր լուծաչափով հպման սենսորները, որոնք տեղեկատվություն են տրամադրում հյուսվածքի մասին, չափազանց դժվար է նմանակել և չափազանց թանկ արժեն, ինչը դժվար է դարձնում դրանք իրական աշխարհի փորձերում օգտագործելը:
Երկուական ազդանշանների ուժը
«Մենք ցույց ենք տալիս, որ այս առաջադրանքը կատարելու համար մեզ անհրաժեշտ չեն մանրամասներ օբյեկտի հյուսվածքի մասին: Մեզ պարզապես անհրաժեշտ են պարզ երկուական ազդանշաններ, թե արդյոք սենսորները դիպել են օբյեկտին, թե ոչ, և դրանք շատ ավելի հեշտ է նմանակել և տեղափոխել իրական աշխարհ», - ասաց Վանգը:
Թիմը ուսուցանել է իր համակարգը՝ օգտագործելով վիրտուալ ռոբոտ ձեռքի սիմուլյացիան, որը պտտում է տարբեր առարկաներ, այդ թվում՝ անկանոն ձևով: Համակարգը գնահատում է, թե ձեռքի որ սենսորներին է դիպչում առարկան պտտման ընթացքում ցանկացած ժամանակաշրջանում: Այն նաև գնահատում է ձեռքի հոդերի ներկայիս դիրքերը, ինչպես նաև նրանց նախկին գործողությունները։ Օգտագործելով այս տեղեկատվությունը, համակարգը հրահանգում է ռոբոտ ձեռքին, թե որ հոդը ուր պետք է գնա հաջորդ ժամանակային կետում:
Ռոբոտային մանիպուլյացիայի ապագան
Հետազոտողները փորձարկել են իրենց համակարգը իրական ռոբոտային ձեռքի վրա այնպիսի առարկաներով, որոնց համակարգը դեռ չի հանդիպել: Ռոբոտ ձեռքը կարողացավ պտտել տարբեր առարկաներ՝ առանց կանգ առնելու կամ կորցնելու իր ամրությունը: Օբյեկտները ներառում էին լոլիկ, պղպեղ, գետնանուշի կարագի տուփ և խաղալիք ռետինե բադ, որն իր ձևի պատճառով ամենադժվար առարկան էր: Ավելի բարդ ձևեր ունեցող առարկաների պտտման համար ավելի երկար պահանջվեց: Ռոբոտ ձեռքը կարող էր նաև առարկաներ պտտել տարբեր առանցքների շուրջ:
Թիմն այժմ աշխատում է ընդլայնելու իր մոտեցումը մանիպուլյացիայի ավելի բարդ առաջադրանքների նկատմամբ: Նրանք ներկայումս մշակում են տեխնիկա, որը թույլ կտա ռոբոտ ձեռքերին բռնել, նետել և ձեռնածություն անել, օրինակ: «Ձեռքի մանիպուլյացիան շատ տարածված հմտություն է, որը մենք՝ մարդիկ ունենք, բայց ռոբոտների համար այն շատ բարդ է տիրապետել», - ասում է Վանգը: «Եթե մենք կարողանանք ռոբոտներին տալ այս հմտությունը, դա դուռը կբացի այն տեսակի առաջադրանքների համար, որոնք նրանք կարող են կատարել»:
Այս զարգացումը նշանակալի քայլ առաջ է ռոբոտաշինության ոլորտում՝ պոտենցիալ ճանապարհ հարթելով ռոբոտների համար, որոնք կարող են կառավարել առարկաները մթության մեջ կամ տեսողական դժվար միջավայրերում:
