В MIT кобота учат работать с гибкими кабелями

14.07.2020

Даже люди не всегда без проблем справляются с манипуляциями с гибкими объектами, такими как веревки, провода и кабели. Но то, что сложно для человека, для современных роботов зачастую и вовсе нерешаемая проблема. По мере того, как кабель скользит между пальцами робота, форма поверхности его соприкосновения с захватом постоянно меняется. И чтобы контролировать этот процесс, робот должен иметь возможность постоянно ощущать кабель и подстраивать его положение и движение в пространстве. 

Как правило, для этого использовали серию медленных последовательных деформаций, вместе с механической фиксацией. Исследователи из известной лаборатории CSAIL (Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory) MIT совместно с Отделением механического инжениринга решили подойти к решению этой задачи, по-иному, обучив робота способу, который больше похож на то, как решаем эту задачу мы, люди. 

В своем решении исследователи задействовали не один, а два мягких двухпальцевых захвата с тактильными сенсорами высокого разрешения, что позволило роботу успешно манипулировать свободно движущимися кабелями. 

Нетрудно вообразить, что если не сегодня, так завтра роботы смогут помогать нам не только с подключением наушников к iPad, но также с завязыванием узлов, обрезкой проводов и с зашиванием тканей после хирургических операций (кстати, такого робота разрабатывают уже несколько лет). 

Команда начала с проектирования двухпальцевых захватов. Пальцы в них очень легкие и могут двигаться быстро, что позволяет добиваться "тонких" усилий с разным моментом силы и вектором ее приложения. На кончиках пальцев размещены сенсоры GelSight со встроенными камерами, выполненные из мягкой резины со встроенными камерами. Данные с камер поступают в систему компьютерного зрения робота. Один подвижный захват крепится к манипулятору кобота, который управляется общей системой управления, другой установлен в фиксированное положение на столе. 

Далее команда занялась созданием системы "восприятия и управления", которая бы позволила освоить манипуляции с кабелями. Для восприятия ситуации были задействованы сенсоры GelSight, которые следят за положением кабеля между пальцами, а также замеряют силу сцепления при скольжении кабеля относительно пальцев. Одновременно работают два контроллера - один управляет силой смыкания пальцев, другой отвечает за положением захвата с тем, чтобы удерживать кабель между пальцами. 

За счет установки на манипулятор, захват может надежно следовать вдоль кабеля USB, начиная со случайного положения относительно захвата. Затем, работая совместно с фиксированным захватом, робот может перемещать кабель "из руки в руку", как это делал бы человек, чтобы отыскать конец кабеля. Робот способен адаптироваться к кабелям из разных материалов и различной толщины. 

На видео можно наблюдать, как робот подключает наушники к сотовому телефону. Начав со свободно висящего кабеля наушников, робот смог провести кабель между пальцев, остановился, когда почувствовал, что пальцы коснулись штеккера, отрегулировал позицию штеккера и, наконец, вставил его в гнездо разъема на корпусе телефона. 

Взаимодействие с кабелем это сложная задача, минимум, по двум причинам. Во-первых, требуется управлять силой захвата, чтобы обеспечить плавное скольжение кабеля, а также "позицией захвата", чтобы предотвратить его выпадение из пальцев захвата. 

Получить необходимую для этого информацию непросто, исследователи MIT воспользовались комбинацией оптических и тактильных датчиков. Суставы захвата также гибкие, чтобы исключить их повреждение или повреждение ими объектов, с которыми они взаимодействуют. 

Алгоритмы достаточно сложны и адаптивны, чтобы робот мог работать с материалами с различными показателями жесткости, диаметрами и т.п.

Было замечено, что качество работы робота в заметной степени определяется выбором контроллера. 

Были отмечены проблемы, например, выпуклая поверхность датчика GelSight создала дополнительные сложности, так что в ближайшее время планируется улучшить форму датчика. 

Планируется продолжать работу над роботом с тем, чтобы еще более развить его способности по части манипулирования кабелями, в частности, научить его прокладывать кабель в ситуации, когда есть препятствия. 

Работу исследователей поддержали Amazon Research Awards, Исследовательский институт Toyota и Управление военно-морских исследований США.

Источник: news.mit.edu ; для тех кому важны детали: roboticsproceedings.org.pdf

--

https://t.me/prorobots - интересное о роботах и роботизации

Смотрите связанные статьи Robo-педии:

  Публикации

Последние материалы


Метки
AGV ai DARPA DIY DIY (своими руками) DJI Lely RPA автоматизация автомобили и роботы андроиды анималистичные антропоморфные Арт аэротакси безопасность безработица и роботы беспилотники бионика будущее бытовые роботы вектор видео военные военные дроны военные роботы встречи высотные выставки газ Германия горнодобыча Греция грузоперевозки группы дронов дайджест Дания доильные роботы домашние роботы доставка беспилотниками доставка и роботы дроны Европа железные дороги захваты земледелие игрушки идеи измерения Израиль ИИ ИИ - вкратце Индия интервью интерфейсы инфоботы Ирак Иран искусственный интеллект исследования история Италия Казахстан как заработать Канада киборгизация кино Китай коллаборативные роботы колонки коммунальное хозяйство компании компоненты конспекты конструкторы концепты кооперативные роботы космос курьезы курьеры Латвия лизинг линки логистика люди и роботы машинное обучение медицина медицина и роботы металлургия море и роботы мусор и роботы наземные военные роботы налоги научные роботы необычные нефтегаз нефть Нидерланды Новая Зеландия Норвегия носимые роботы ОАЭ образование образовательная робототехника обучающие роботы общепит и роботы общество Объединенное Королевство онлайн-курсы робототехники охрана и беспилотники охрана и роботы патенты персональные роботы пищепром ПО подводные роботы подземные пожарные роботы полевые роботы полезные роботы Португалия право презентации пресс-релизы применение беспилотников применение дронов применение роботов прогнозы проекты производство производство дронов происшествия промышленные роботы противодействие беспилотникам работа развлечения и беспилотники развлечения и роботы разработка распознавание речи растениеводство регулирование регулирование дронов регулирование робототехники рекорды рисунки робомех робомобили роботизация робототехника роботрендз роботренды роботы роботы и автомобили роботы и медицина роботы и море роботы и мусор роботы и обучение роботы и развлечения роботы и строительство роботы и уборка роботы телеприсутствия роботы-транспортеры робошум рой Россия Руанда сайт RoboTrends.ru сделки сельское хозяйство сенсоры сервисные роботы синтез речи склады и роботизация соревнования сотрудничество софт-роботика социальная робототехника социальные роботы спорт и дроны спорт и роботы строительство США телеприсутствие термины терроризм технологии техносказки торговля транспорт транспортные роботы тренды трубопроводы и роботизация уборка и роботы Украина уличные роботы Франция хобби-беспилотники ховербайки Хождение чатбот шагающие роботы Швейцария Швеция шоу экзоскелеты эко-дроны экология электроника энергетика этика (робоэтика) Южная Корея юмор

Подписка: RSS, Email, Telegram
  Информация