Honkongo mokslo ir technologijų universitetas (HKUST) pranešė sukūręs robotinę ranką, kuri geba „jausti“ prisilietimą visame savo ilgyje, o ne tik griebtuvo zonoje. Projektas pavadintas EmArm ir sujungia standžią mechaninę konstrukciją su lanksčia jutikline oda, o prisilietimo duomenis realiu laiku interpretuoja dirbtinis intelektas.
Skirtingai nei dauguma įprastų robotų, kurie daugiausia remiasi kameromis ir keliais taškiniais jutikliais, EmArm jutiklinė danga veikia kaip ištisinis „odos“ sluoksnis. Tyrėjų teigimu, bendras jutiklinės odos plotas viršija 71 000 kvadratinių milimetrų, todėl kontaktas aptinkamas ne epizodiškai, o praktiškai visoje rankos trajektorijoje.
Nuo prisilietimo iki reakcijos
Sistema sukurta remiantis žmogaus kūno logika, kurią mokslininkai apibūdina kaip kaulų, raumenų ir odos sąveiką. Jutikliai fiksuoja kontaktą ir spaudimą, o DI apdoroja signalus, kad suprastų situaciją ir parinktų tinkamą atsaką, pavyzdžiui, pakoreguotų judesį ar pakeistų maršrutą.
Bandymuose EmArm atskyrė skirtingus prisilietimo tipus, įskaitant glostymą, gnybimą, stumtelėjimą, kutenimą ir smūgį. Kai kelyje atsirasdavo kliūtis, ranka ją aptikdavo per kontaktą ir perskaičiuodavo judėjimą taip, kad kliūtį apeitų, o ne tęstų veiksmą aklai.
Tyrėjai taip pat demonstravo situaciją, kai ant mechanizmo nesimetriškai padėtas krepšinio kamuolys išbalansuoja apkrovą. Robotinė ranka automatiškai koregavo padėtį, kad išlaikytų pusiausvyrą, o lytėjimo informacija padėjo įvertinti pokyčius ne vien pagal vaizdą.
Kas svarbiausia pramonėje ir medicinoje?
Skelbiama, kad lytėjimo jautrumas pasiekė 97,9 proc., išlaikant tikslų aktyvavimą, o tai yra esminė sąlyga saugiam darbui šalia žmogaus. Praktikoje tokie sprendimai galėtų sumažinti riziką bendradarbiaujantiems robotams gamyboje, logistikos centruose ar atliekant pagalbines užduotis medicinoje ir slaugoje.
Technologinis pokytis reikšmingas ir dėl to, kad lytėjimas robotams leidžia patikimiau spręsti uždavinius, kuriuose vien kamera nepakanka, pavyzdžiui, esant prastam apšvietimui, uždengtiems objektams ar atliekant subtilų suėmimą. Vis dėlto HKUST pabrėžia, kad tai kol kas yra mokslinių tyrimų prototipas, o ne pilnai parengtas masinei rinkai produktas.
„Tai nereiškia, kad robotas prisilietimą patiria kaip žmogus ar jaučia emocijas, tačiau jis gali analizuoti spaudimo raštus ir pagal juos parinkti reakciją“, – nurodė projekto autoriai, aiškindami, kad sistema imituoja refleksus, bet ne žmogaus pojūčių patirtį.
Tyrimo rezultatai publikuoti mokslo žurnale „Nature Sensors“, kur aprašoma vadinamoji įkūnytoji DI kryptis, kai mokymosi modeliai kuriami glaudžiai siejant programinę dalį su fiziniu kūnu. Tokia kryptis pastaraisiais metais sparčiai vystoma, nes leidžia robotams geriau prisitaikyti prie nenuspėjamų realaus pasaulio sąlygų.
