Новый манипулятор поможет роботам захватить что угодно
Компания RightHand Robotics продемонстрировала новую руку-манипулятор, которая справляется с задачей захвата разных по размеру и форме предметов лучше других существующих систем. Добиться таких результатов удалось благодаря использованию технологий компьютерного зрения и машинного обучения. О новинке рассказывает MIT Technology Review.
В отличие от человека, роботу гораздо труднее взять вещь и положить ее в коробку или ящик, особенно если она ему не знакома. В то время как людям помогает то, что они могут оценить характеристики объекта по внешнему виду (например твердый он или мягкий, легкий или тяжелый), машины такой способностью пока что не обладают, и поэтому они, как правило, могут работать только с определенным классом предметов. Несмотря на то, что инженеры в последние годы значительно продвинулись в создании «универсальных» манипуляторов, существующие системы все еще далеки от совершенства, а их обучение занимает много времени.
Исследователи из компании RightHand Robotics представили робота RightPick, который, как пишет MIT Technology Review, не только умеет подбирать разные предметы быстрее и точнее аналогичных устройств, но и может делиться своим опытом с другими машинами. RightPick представляет собой руку-манипулятор с тремя «пальцами» и выдвижной присоской в центре. В нее также встроена камера, которая помогает в режиме реального времени анализировать предметы и выбирать наиболее удачную стратегию для их захвата. Изображения обрабатываются специальным алгоритмом, после чего он решает, какую комбинацию «пальцев» использовать и стоит ли активировать присоску.
Кроме того, RightHand Robotics использует технологии машинного обучения для того, чтобы усовершенствовать работу алгоритма. Если один из манипуляторов обучился работе с новой вещью, эти данные загружаются в облачный сервер, где они становятся доступны для всех остальных устройств — похожий метод в прошлом году
компания Google. Кроме того, сотрудники компании могут удаленно подключиться к системе, чтобы устранить ошибки и помочь клиентам научить RightPick работе с неизвестным предметом.
В данный момент инженеры все еще тестируют руку-манипулятор, а также продолжают настройку системы. О возможной цене RightPick, а также о том, когда устройство появится на рынке, ничего не известно.
Похожий манипулятор в 2015 году
специалисты из Массачусетского технологического института: он оснащен силиконовыми актуаторами, что позволяет захватывать хрупкие предметы, не повреждая их. Силиконового робота, который представляет собой щупальце с присосками, также недавно
и компания Festo - его планируется использовать в качестве сменного манипулятора для других роботов.
Пока лишь со скоростью 1,6 миллиметра в секунду
Американские инженеры разработали робота, способного автономно передвигаться в толще сыпучего материала, проталкивая себя вперед с помощью двух конечностей, напоминающих плавники. В испытаниях робот продемонстрировал способность передвигаться в песке на глубине около 127 миллиметров со скоростью до 1,6 миллиметра в секунду. Статья опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems. Сыпучие материалы, такие как песок, мягкие почвы, снег или лунный реголит, представляют собой довольно сложную среду для передвижения. Объекты, движущиеся в их толще, испытывают высокое сопротивление, возрастающее с глубиной погружения. Кроме того, сыпучая среда ограничивает возможности зондирования и обнаружения препятствий. Тем не менее инженеры пытаются создать роботов, способных передвигаться в таких условиях. Например, американские разработчики представили прототип робочервя, способного двигаться в толще песка. Для снижения сопротивления он выдувает перед собой воздух, и одновременно разматывает мягкую оболочку своей передней части, выталкивая ее вперед, в то время как остальное тело остается неподвижным. Это позволяет значительно снизить сопротивление движению. Однако для его работы требуется воздух, который приходится подводить с поверхности. Создать робота, который смог бы передвигаться в песке автономно, решили инженеры под руководством Ника Гравиша (Nick Gravish) из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Разработанный ими робот перемещается, проталкивая себя вперед через толщу сыпучей среды с помощью двух гибких конечностей, напоминающих плавники морской черепахи. Конечности состоят из пяти звеньев. Каждое звено способно вращаться относительно предыдущего, но углы их отклонений ограничиваются с помощью фиксаторов. В движение оба плавника приводятся через червячную трансмиссию с помощью единственного электромотора. При этом трансмиссия воздействует только на первые ближайшие к корпусу звенья. Благодаря фиксаторам, ограничивающим углы поворотов звеньев, при движении вперед конечности изгибаются, испытывая меньшее сопротивление среды, а при движении назад наоборот, распрямляются, позволяя роботу отталкиваться от песка. На концах конечностей разработчики поместили сенсоры, с помощью которых робот может обнаруживать расположенные сверху объекты. Корпус робота длиной около 26 сантиметров имеет прямоугольное сечение и утолщение в передней части, которое позволяет снизить сопротивление песка при движении. Нос робота заострен и имеет наклонную поверхность сверху, которая необходима для компенсации подъемной силы, возникающей при движении в песке. С этой же целью по бокам после проведенных тестов пришлось разместить два дополнительных наклонных неподвижных плавника, так как робот имел тенденцию задирать нос при движении под действием выталкивающей силы. Чтобы избежать попадания песчинок в механизм, конечности поместили в чехлы из нейлоновой ткани. Разработчики протестировали робота, погруженного на глубину 127 миллиметров в песок, сначала в небольшом искусственном резервуаре, а после в естественных условиях в песке на пляже. В сухом песке робот смог развить скорость 1,6 миллиметра в секунду. В более влажном песке на пляже робот двигался медленнее, со скоростью около 0,57 миллиметра в секунду. В будущем инженеры планируют увеличить скорость передвижения робота, а также научить его самостоятельно погружаться в песок. Ранее мы рассказывали об исследовании, в котором физики выяснили, что происходит со структурой песка при передвижении по нему с помощью прыжков. Они обнаружили, что при правильно подобранном времени задержки между приземлениями и новым толчком, можно увеличить высоту прыжка на 20 процентов и даже больше.