Блог

Aug 25, 2023

Технологии делают роботов людьми

Элизабет Монтальбано | 30 августа 2023 г. · Одна из ключевых задач ученых, разрабатывающих роботов, — обеспечить им осязание, подобное человеческому, чтобы они могли захватывать объекты и манипулировать ими в

Элизабет Монтальбано | 30 августа 2023 г.

Одна из ключевых задач ученых, разрабатывающих роботов, — дать им осязание, подобное человеческому, чтобы они могли захватывать объекты и манипулировать ими в соответствии с их составом.

По их словам, исследователи из Лондонского университета Королевы Марии разработали новый недорогой датчик, который может напрямую измерять параметры, которые другие датчики часто не принимают во внимание, чтобы достичь более высокой точности измерений.

В то время как другие датчики оценивают силы взаимодействия на основе тактильной информации, полученной с изображений с камеры, датчик L3 F-TOUCH может измерять геометрию объекта и определять силы взаимодействия с ним. Это дает ему преимущество и открывает путь к более человеческой сенсорной связи между роботизированными руками или захватами и объектами, с которыми они взаимодействуют, говорит Каспар Альтхефер, профессор университета, руководивший исследованием.

«L-3 F-TOUCH измеряет силы взаимодействия напрямую через интегрированную механическую подвесную конструкцию с системой зеркал, что обеспечивает более высокую точность измерений и более широкий диапазон измерений», — сказал он. «Датчик физически спроектирован таким образом, чтобы отделить измерения силы от информации о геометрии. Таким образом, измеренная трехосная сила невосприимчива к геометрии контакта по сравнению с его конкурентами».

Датчик также легкий, недорогой и работает с использованием встроенной беспроводной связи, поэтому он может стать доступным вариантом для модернизации существующих рук и захватов роботов, добавил Альтхефер.

Человеческая рука может чувствовать многие вещи, включая давление, температуру, текстуру и боль, а также определять, что представляют собой объекты, их размер, форму и другие свойства, просто взяв их в руки. Однако большинство современных захватов или рук роботов не могут выполнять ни одну из этих функций так же хорошо, как чья-то настоящая рука, поскольку им не хватает интегрированных тактильных возможностей, что затрудняет манипулирование объектами.

Когда датчик L3 F-TOUCH, изготовленный из эластомера, касается поверхности чего-либо, компактная конструкция подвески позволяет ему смещаться при контакте. Это происходит, когда эластомер, резиноподобный материал, деформируется для измерения геометрии контакта с высоким разрешением, подвергаясь воздействию внешней силы.

Датчик использует обнаружение специального маркера, называемого ARTag, для отслеживания смещения эластомера. По словам исследователей, именно это позволяет исследователям измерять контактные силы по трем основным осям (x, y и z) посредством процесса калибровки, тем самым обеспечивая более прямое взаимодействие с объектом, который захватывает рука робота.

Команда опубликовала отчет о своей работе в журнале IEEE Robotics and Automation Letters.

По словам Альтхефера, датчик может проложить путь к более совершенной и надежной робототехнике в будущем, которая будет более способна манипулировать объектами и выполнять сложные манипулирующие задачи. Роботы, оснащенные такими устройствами, также могут дать людям, работающим с этими машинами, большее чувство безопасности, зная, что у них более человеческое понимание того, как манипулировать объектом, находящимся в их руках.

Исследователи планируют сосредоточить будущую работу над устройством на расширении его возможностей измерять не только силу по трем основным осям, но и силы вращения, такие как скручивание, которые можно испытать во время выполнения такой задачи, как завинчивание винтов, оставаясь при этом точными и компактными.

«Эти достижения могут обеспечить осязание более динамичным и гибким роботам в задачах манипуляции, даже в условиях взаимодействия человека и робота, например, для реабилитации пациентов или физической поддержки пожилых людей», — сказал Альтхефер.

Дополнительная информация о текстовых форматах