Naukowcy przełamują trudności związane z rozpoznawaniem przez roboty różnych powszechnych, choć złożonych elementów i materiałów. To będzie przydatne przy np. sortowaniu śmieci.
Ludzie posiadają wiele różnych rodzajów zmysłu dotyku, jednym z nich jest uczucie ciepła. To pozwala nam wyczuć wiejący wiatr, dostrzec ciepło i zimno oraz rozróżnić rodzaje materii, takie jak drewno i metal, ze względu na różne wytwarzane wrażenia chłodzenia.
Celem badaczy było naśladowanie tej zdolności poprzez zaprojektowanie zrobotyzowanej metody wykrywania dotykowego, która uwzględniała wrażenia termiczne w celu skuteczniejszego i dokładniejszego wykrywania obiektów.
Warstwowy czujnik jest wyposażony w detekcję materiału na powierzchni i czujniki reagujące na nacisk, z porowatą warstwą środkową wrażliwą na zmiany termiczne. Wydajny algorytm klasyfikacji kaskadowej wyklucza typy obiektów w kolejności od łatwych do trudnych, zaczynając od prostych kategorii, takich jak puste kartony, a kończąc na skórkach pomarańczy lub skrawkach materiału.
Jednakże wykrywanie jest często mylone, gdy przedstawiane są obiekty o podobnym rozmiarze i kształcie lub obiekty nieznane robotowi.
Inne czynniki ograniczające percepcję robota obejmują hałas tła i obiekty tego samego typu o różnych kształtach i rozmiarach.
Proponujemy wykorzystanie czasoprzestrzennego wykrywania dotyku podczas chwytania, aby rozszerzyć funkcję robota i zdolność jednoczesnego postrzegania wielu atrybutów chwytanego obiektu, w tym przewodności cieplnej, dyfuzyjności cieplnej, chropowatości powierzchni, nacisku kontaktowego i temperatury – powiedział autor Rong Zhu.
Zespół stworzył czujnik warstwowy z funkcją wykrywania materiału na powierzchni i czułością nacisku, z porowatą warstwą środkową wrażliwą na zmiany termiczne.
Połączyli ten czujnik z wydajnym algorytmem klasyfikacji kaskadowej, który wyklucza typy obiektów w kolejności od łatwych do trudnych, zaczynając od prostych kategorii, takich jak puste kartony, a następnie przechodząc do skórek pomarańczy lub skrawków materiału.
Aby przetestować możliwości swojej metody, zespół stworzył inteligentny, dotykowy system robota do sortowania śmieci. Robot zbierał szereg typowych śmieci, w tym puste kartony, skrawki chleba, plastikowe torby, plastikowe butelki, serwetki, gąbki, skórki pomarańczowe i przeterminowane leki. Sortował śmieci do oddzielnych pojemników na surowce wtórne, resztki żywności, odpady niebezpieczne i inne.
Ich system osiągnął dokładność klasyfikacji na poziomie 98,85% w rozpoznawaniu różnorodnych śmieci.
To skuteczne podejście do sortowania śmieci może znacznie ograniczyć pracę ludzką w rzeczywistych scenariuszach i zapewnić szerokie zastosowanie technologii inteligentnego życia.
Przyszłe badania w tej dziedzinie będą skupiać się na ulepszaniu ucieleśnionej inteligencji robotów i autonomicznym wdrażaniu.
Ponadto dzięki połączeniu tego czujnika z technologią interfejsu mózg-komputer informacje dotykowe zebrane przez czujnik można przekształcić w sygnały neuronowe akceptowalne dla ludzkiego mózgu, wzmacniając możliwości percepcji dotykowej u osób z niepełnosprawnością rąk – powiedział Zhu.
Źródło: materiały Uniwersytetu Tsinghua w Pekinie, zdjęcia: Qian Mao and Rong Zhu
Zostaw komentarz
You must be logged in to post a comment.