Подумайте о том, что вы делаете руками, когда вечером дома нажимаете кнопки на пульте дистанционного управления телевизора или в ресторане используете всевозможные столовые приборы и стеклянную посуду. Все эти навыки основаны на осязании, пока вы смотрите телепередачу или выбираете что-то из меню. Наши руки и пальцы — невероятно искусные механизмы, к тому же очень чувствительные.
Исследователи робототехники уже давно пытаются создать «настоящую» ловкость рук роботов, но эта цель до сих пор остается труднодостижимой. Захваты и присоски роботов могут захватывать и размещать предметы, но более ловкие задачи, такие как сборка, вставка, переориентация, упаковка и т.д., остаются в сфере человеческих манипуляций. Однако благодаря достижениям в области сенсорных технологий и методов машинного обучения для обработки полученных данных, сфера роботизированного манипулирования очень быстро меняется.
Высокопроворная рука робота работает даже в темноте
Исследователи из Columbia Engineering продемонстрировали высокопроворную руку робота, которая сочетает в себе развитое чувство осязания и алгоритмы машинного обучения для достижения высокого уровня ловкости.
В качестве демонстрации навыков команда выбрала сложную манипуляционную задачу: выполнение произвольно большого вращения захваченного в руку предмета неровной формы при постоянном удержании предмета в стабильном, надежном положении. Это очень сложная задача, поскольку она требует постоянного изменения положения подгруппы пальцев, в то время как остальные пальцы должны удерживать объект в стабильном положении. Рука не только смогла выполнить эту задачу, но и сделала это без какой-либо визуальной обратной связи, основываясь исключительно на сенсорном восприятии.
Помимо нового уровня ловкости, рука работала без каких-либо внешних камер, поэтому она не подвержена влиянию освещения, окклюзии и другим подобным проблемам. А тот факт, что рука не полагается на зрение при манипулировании объектами, означает, что она может делать это в очень сложных условиях освещения, которые могут сбить с толку алгоритмы, основанные на зрении — она может работать даже в темноте.
«Хотя наша демонстрация была проведена в рамках экспериментальной задачи, призванной проиллюстрировать возможности руки, мы считаем, что такой уровень ловкости откроет совершенно новые возможности для манипулирования роботами в реальном мире», — сказал Матей Чокарли, доцент факультетов машиностроения и компьютерных наук.
«Некоторые из самых непосредственных применений могут быть связаны с логистикой и обработкой материалов, помогая облегчить проблемы с цепочкой поставок, подобные тем, что мучают нашу экономику в последние годы, а также с передовым производством и сборкой на заводах».