Ix-Xjentisti Iġibu Sensittività Estrema tat-Trib tas-swaba’ għar-Robots

Tim ta 'xjentisti fl-Istitut Max Planck għal Sistemi Intelliġenti (MPI-IS) introduċa sensur haptic artab robust li jiddependi fuq viżjoni tal-kompjuter u netwerk newrali profond biex jistmaw fejn l-oġġetti jiġu f'kuntatt mas-sensor. Jista 'wkoll jistma kemm huma kbar il-forzi applikati.

Ir-riċerka l-ġdida, li ġiet ippubblikata fi Intelliġenza tal-Magni tan-Natura, se jgħin lir-robots iħossu l-ambjent tagħhom b'mod preċiż daqs il-bnedmin u l-annimali.

Sensor f'forma ta' Thumb Bi Skeletru

Is-sensor huwa fil-forma ta 'kbir u magħmul minn qoxra ratba mibnija madwar skeletru ħafif. L-iskeletru jaġixxi bl-istess mod bħall-għadam biex jistabbilizza t-tessut artab tas-swaba ', u huwa magħmul minn elastomer imħallat ma' qxur tal-aluminju li jirrifletti. Dan joħloq kulur griż li jipprevjeni d-dawl estern milli jidħol. Ġewwa s-saba’ hemm kamera ta’ għajn tal-ħut ta’ 160 grad li tirrekordja l-immaġini ikkuluriti mdawwal mill-LEDs.

Id-dehra tal-mudell tal-kulur ġewwa s-sensuri tinbidel skont l-oġġett li jmiss il-qoxra tas-sensur, u l-kamera tirreġistra malajr immaġini u tagħti d-dejta tan-netwerk newrali fil-fond.

Kull bidla żgħira fid-dawl f'kull pixel tiġi skoperta mill-algoritmu, u fi żmien frazzjoni ta 'sekonda, il-mudell ta' tagħlim bil-magni jfassal fejn is-saba 'qed jiġi f'kuntatt ma' oġġett. Jiddetermina wkoll is-saħħa tal-forzi u d-direzzjoni tal-forza.

Georg Martius huwa Mexxej tal-Grupp ta' Riċerka Max Planck fl-MPI-IS u kap tal-Grupp ta' Tagħlim Awtonomu.

"Ksibna din il-prestazzjoni ta 'sensing eċċellenti permezz tad-disinn mekkaniku innovattiv tal-qoxra, is-sistema ta' immaġini apposta ġewwa, ġbir awtomatiku ta 'dejta, u tagħlim fil-fond avvanzat," jgħid Martius.

Huanbo Sun huwa Ph.D. student.

“L-istruttura ibrida unika tagħna ta’ qoxra ratba li tagħlaq skeletru iebes tiżgura sensittività u robustezza għolja. Il-kamera tagħna tista’ tiskopri anke l-iċken deformazzjonijiet tal-wiċċ minn immaġni waħda,” tgħid Sun.

Skont Katherine J. Kuchenbecker, Direttur tad-Dipartiment tal-Intelliġenza Haptic f'MPI-IS, is-sensuri l-ġodda se jkunu estremament utli.

"Sensuri haptic artab preċedenti kellhom biss żoni ta 'sensing żgħar, kienu delikati u diffiċli biex jagħmlu, u ħafna drabi ma setgħux iħossu forzi paralleli mal-ġilda, li huma essenzjali għall-manipulazzjoni robotika bħal li jżommu tazza ilma jew jiżżerżqu munita tul mejda," jgħid Kuchenbecker.

Tagħlim is-Sensor biex Tgħallem

Biex is-sensor jitgħallem, Sun żviluppat testbed li jiġġenera d-dejta tat-taħriġ għall-mudell tat-tagħlim bil-magni biex jitgħallem. Din id-dejta tgħin lill-mudell jifhem il-korrelazzjoni bejn il-bidla fil-pixels tal-immaġni mhux ipproċessati u l-forzi applikati. Madwar 200,000 kejl ġew iġġenerati mill-bank tat-test li jipproba s-sensor madwar il-wiċċ tiegħu, u l-mudell ġie mħarreġ f'ġurnata waħda.

“Id-disinn tal-ħardwer u tas-softwer li nippreżentaw fix-xogħol tagħna jista’ jiġi trasferit għal varjetà wiesgħa ta’ partijiet tar-robot b’forom u rekwiżiti ta’ preċiżjoni differenti. L-arkitettura, it-taħriġ u l-proċess ta 'inferenza ta' tagħlim bil-magni huma kollha ġenerali u jistgħu jiġu applikati għal ħafna disinji oħra ta 'sensuri," tgħid Huanbo Sun.