Исследователи из США и Японии разработали роботизированную систему, которая может захватывать инструменты, применяя лишь необходимое количество силы для поставленной задачи, например, чтобы выдавливать жидкость или писать слово ручкой. Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Использование инструментов уже давно является отличительной чертой человеческого интеллекта, а также практической проблемой, которую необходимо решить для широкого спектра роботизированных приложений. Но машины по-прежнему не умеют прилагать достаточную силу для управления инструментами, которые не прикреплены жестко к их «рукам»-манипуляторам.
Для решения этой проблемы исследователи из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) Массачусетского технологического института (MIT) в сотрудничестве с Исследовательским институтом Toyota (TRI) создали систему, получившую название Series Elastic End Effectors (SEED, где используются эластичные захваты из наполняемых воздухом «пузыврей» и встроенные камеры, отслеживающие требуемую деформацию захватов в шестимерном пространстве.
Используя шесть степеней свободы, удерживаемый объект можно перемещать влево и вправо, вверх или вниз, вперед и назад, вращать и наклонять с изменяемым темпом. Контроллер с обратной связью (саморегулирующаяся система, которая поддерживает желаемое состояние без участия человека) отвечает в SEED за зрительно-тактильную обратную связь для регулировки положения манипулятора робота, чтобы применить желаемое усилие.
В SEED каждая операция робота воспринимается как сводное 3D-изображение с захватов, тем самым отслеживая в режиме реального времени, как захваты меняют свою форму вокруг объекта. Эти изображения используются для восстановления нужного положения инструмента, а робот использует обученную с применением ИИ (искусственного интеллекта) модель для сопоставления положения инструмента с измеренной силой.
В ходе тестирования системы при «задаче со шваброй» SEED было обеспечено необходимое усилие, чтобы вытереть немного жидкости на плоскости, где с помощью ИИ удалось получить правильный размах. Затем бот, когда его попросили приложить ручку к бумаге, смог отчетливо написать «MIT», а в еще одном тесте – смог приложить нужное усилие, чтобы закрутить винт.
В настоящее время система предполагает очень специфическую геометрию инструментов: они пока что должны быть цилиндрической формы, и все еще существует много ограничений на то, как действует ИИ, когда встречается с новыми типами форм. Предстоящая работа исследователей будет включать в себя обобщение фреймворка для различных форм, чтобы он мог работать с произвольными инструментами и в разных условиях реальной окружающей среды.