Роботизированная ладонь имитирует человеческое прикосновение | Новости Массачусетского технологического института | GPTMain News

«Я заставлю тебя есть из моей ладони» — это маловероятное высказывание, которое вы услышите от робота. Почему? У большинства из них нет ладоней.

Если вы не отставали от изменчивого поля, захват и захват большего количества людей, как у людей, был постоянным титаническим усилием. Теперь новая конструкция роботизированной руки, разработанная в Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL), переосмыслила часто игнорируемую ладонь. В новом дизайне используются усовершенствованные датчики для высокочувствительного прикосновения, помогающие «крайним» пользователям обрабатывать объекты с более детальной и деликатной точностью.

GelPalm имеет гибкий датчик на гелевой основе, встроенный в ладонь, вдохновленный мягкой, деформируемой природой человеческих рук. В датчике используется специальная технология цветной подсветки, в которой используются красные, зеленые и синие светодиоды для освещения объекта, а также камера для захвата отражений. Эта смесь генерирует подробные трехмерные модели поверхности для точного взаимодействия с роботами.

И чем была бы ладонь без вспомогательных пальцев? Команда также разработала несколько роботизированных фаланг под названием ROMEO («RObotic Modular Endoskeleton Optical») из гибких материалов и сенсорной технологии, аналогичной ладони. Пальцы обладают так называемой «пассивной податливостью», когда робот может естественным образом приспосабливаться к силам, не нуждаясь в двигателях или дополнительном контроле. Это, в свою очередь, помогает достичь более крупной цели: увеличить площадь поверхности, соприкасающейся с объектами, чтобы их можно было полностью охватить. Изготовленные в виде единых монолитных конструкций с помощью 3D-печати, конструкции пальцев являются экономически эффективным производством.

Помимо улучшения ловкости, GelPalm предлагает более безопасное взаимодействие с объектами, что особенно удобно для потенциальных приложений, таких как сотрудничество человека и робота, протезирование или роботизированные руки с человеческими сенсорами для биомедицинских целей.

Многие предыдущие разработки роботов обычно были ориентированы на улучшение ловкости пальцев. Подход Лю смещает фокус на создание более человекоподобного и универсального конечного эффектора, который более естественно взаимодействует с объектами и выполняет более широкий спектр задач.

«Мы черпаем вдохновение в человеческих руках, у которых есть жесткие кости, окруженные мягкими, податливыми тканями», — говорит недавняя выпускница Массачусетского технологического института Сандра К. Лю СМ ’20, доктор философии ’24, ведущий дизайнер GelPalm, которая разработала систему в качестве филиала CSAIL. и аспирант в области машиностроения. «Сочетая жесткие конструкции с деформируемыми, податливыми материалами, мы можем лучше достичь того же адаптивного таланта, что и наши умелые руки. Главным преимуществом является то, что нам не нужны дополнительные двигатели или механизмы для активации деформации ладони — присущая ей податливость позволяет ей автоматически приспосабливаться к объектам, точно так же, как это ловко делают наши человеческие ладони».

Исследователи проверили дизайн ладони. Лю сравнил тактильные характеристики двух разных систем освещения — синих светодиодов и белых светодиодов, — встроенных в пальцы ROMEO. «Оба метода позволили получить аналогичные высококачественные трехмерные тактильные реконструкции при вдавливании объектов в гелевые поверхности», — говорит Лю.

Но решающим экспериментом, по ее словам, было изучение того, насколько хорошо ладони разных конфигураций могут обволакивать и стабильно захватывать предметы. Команда взялась за дело, буквально обмазывая пластиковые формы краской и прижимая их к четырем типам ладоней: жестким, структурно совместимым, гелевым и двойным совместимым. «Визуально и путем анализа контактов окрашенной поверхности стало ясно, что структурная и материальная податливость ладони обеспечивает значительно лучшее сцепление, чем другие», — говорит Лю. «Это элегантный способ максимизировать роль ладони в обеспечении стабильного захвата».

Одним из заметных ограничений является проблема интеграции достаточного количества сенсорных технологий в ладонь, не делая ее громоздкой или чрезмерно сложной. По словам команды, использование тактильных датчиков на базе камеры приводит к проблемам с размером и гибкостью, поскольку современные технологии не позволяют легко обеспечить широкий охват без компромиссов в дизайне и функциональности. Решение этой проблемы может означать разработку более гибких материалов для зеркал и улучшение интеграции датчиков для поддержания функциональности без ущерба для практического использования.

«Пальма почти полностью игнорируется при разработке большинства роботизированных рук», — говорит доцент Колумбийского университета Матей Чокарли, который не участвовал в работе над статьей. «Эта работа примечательна тем, что она представляет собой специально разработанную и полезную ладонь, которая сочетает в себе две ключевые функции: артикуляцию и чувствительность, тогда как у большинства роботизированных ладоней нет ни того, ни другого. Человеческая ладонь одновременно тонко сочленена и очень чувствительна, и эта работа является актуальной инновацией в этом направлении».

«Я надеюсь, что мы движемся к более совершенным роботизированным рукам, которые сочетают в себе мягкие и жесткие элементы с тактильной чувствительностью, в идеале в течение следующих пяти-десяти лет. Это сложная область, в которой нет четкого консенсуса относительно лучшего дизайна рук, что делает эту работу особенно захватывающей», — говорит Лю. «При разработке GelPalm и пальцев ROMEO я сосредоточился на модульности и возможности переноса, чтобы обеспечить широкий спектр дизайнов. Благодаря тому, что эта технология недорогая и простая в производстве, она позволяет большему количеству людей заниматься инновациями и исследованиями. Будучи всего лишь одной лабораторией и одним человеком в этой обширной области, я мечтаю, чтобы обмен этими знаниями мог стимулировать прогресс и вдохновить других».

Тед Адельсон, профессор науки о зрении Джона и Дороти Уилсон на факультете наук о мозге и когнитивных науках и член CSAIL, является старшим автором статьи, описывающей эту работу. Исследование частично поддерживалось Исследовательским институтом Toyota, Amazon Science Hub и проектом SINTEF BIFROST. Лю представил исследование на Международной конференции по робототехнике и автоматизации (ICRA) в начале этого месяца.

Последние статьи

Related articles

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

hentai lou nicehentai.com ahegeo hentai pron v bigztube.mobi kannada school girl sex videos sxsi com pornoko.net indian porn xnxx.com سكس.جماعي pornigh.com سكس لوسي bangali sex in kompoz2.com ganapa kannada movie songs
سكس مع المعلمة matureporni.com سكس كس مفتوح desi clip.com foxporns.info girls sexy pictures хентай манга hentaitale.net hentai zombie girl little sister doujin justhentaiporn.com kasumi tendo hentai افلام جيانا مايكلز gratisfucktube.com foto sex
desi gay porn vedio momyporn.mobi nepali x video مدام شرموطه freetube18x.com ايناس الدغيدي سكس tony tony chopper hentai hentaimangaz.com naruto new hentai manga الكس والزبر pornarabic.net احلى بزاز ميلفاية arabgrid.net فلم\سكس