Японцы научили робота быстро работать в паре с человеком

Японские инженеры научили робоманипулятор отслеживать положение объектов и быстро подстраивать свои движения под движения человека для синхронизации действий. Краткое описание разработки опубликовано на сайте Токийского университета.

Взаимодействие между человеком и роботом (Human-robot interaction, HRI) - это одно из важнейших направлений в современной робототехнике. В рамках него инженеры разрабатывают роботов, предназначенных для помощи человеку и совместной работы с ним, а также предлагают различные концепции и исследуют психологические или социальные аспекты такого взаимодействия. В частности, пока роботы не находятся на достаточно высоком уровне развития, инженеры создают роботов-помощников, которые могут, к примеру, подавать инструменты, держать грузы или выполнять другие вспомогательные работы. Тем не менее, даже такие роботы зачастую не могут сравниться с человеком по скорости работы, а значит, не подходят для реального применения вне лабораторий.

Группа инженеров из лаборатории Масатоси Исикавы (Masatoshi Ishikawa) Токийского университета создала роботизированный манипулятор, способный отслеживать движения человека и адаптировать собственные с задержкой в одну миллисекунду.

Манипулятор состоит из трех пальцев, закрепленных на едином основании. Манипулятор работает в паре с высокоточной системой отслеживания движений, состоящей из инфракрасного излучателя, освещающего предмет в руке, а также высокоскоростной камеры. Для отслеживания движений инженеры выбрали распространенный метод — на края предмета закрепляются светоотражающие маркеры, положение которых в реальном времени определяется камерой.

Благодаря такой системе робот умеет в реальном времени подстраивать положение своих пальцев при вращении пластины человеком вокруг двух осей, а также компенсировать наклонение пластины таким образом, чтобы она всегда была параллельна полу. В качестве демонстрации возможностей системы инженеры показали, как человек вместе с роботом могут насадить пластину с отверстием диаметром 6,35 миллиметров на металлический штырь диаметром 6,325 миллиметров, оставляя пластину в горизонтальном положении.

Разработчики не рассказали о том, какими они видят потенциальные применения разработки. Возможно, такую систему можно применить в тяжелых моторизированных станках, которые могли бы постоянно отслеживать направление усилия пользователя и двигаться в соответствии с ним.

Недавно инженеры из лаборатории Масатоси Исикавы представили другое применение для трехпальцевого манипулятора с высокоскоростной системой отслеживания движений. Они научили его собирать кубик Рубика, выполняя движения трех типов и отслеживая положение центра масс кубика с частотой 500 раз в секунду. Кроме того, чуть позже они показали другого ловкого и быстрого робота, который умеет ловить падающие предметы, не повреждая их. В качестве примера инженеры продемонстрировали, что робот способен словить падающий на него кусочек маршмэллоу, практически не сминая его.

Григорий Копиев