Roboter "finden Sie unter" Objekte mit Hightech-Fingertip-Sensor

Einige Roboter können schwimmen. Andere können kicken, holen, springen oder fliegen. Aber die neueste Entwicklung auf dem Gebiet der Robotik kann Maschinen, die eine Tätigkeit ausüben, die etwas weniger athletisch ist: ein USB-Kabel einstecken.

Diese banale Aufgabe klingt nicht allzu schwierig sein für den Menschen, aber immer einen Roboter, ein Objekt in einen kleinen Hafen zu manövrieren ist eine große Sache, sagte Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Northeastern University in Boston.

Die Technologie, die diese Art von Präzision möglich macht ist ein Sensor, der mit Hilfe von Computer-Algorithmen einen Roboter ermöglicht "sehen", die Form und Größe eines Objekts, die es im Griff hält. Bekannt als GelSight, ist der Hightech-Sensor etwa 100 Mal empfindlicher als ein menschlicher Finger, sagte der Forscher. [Die 6 erstellt seltsamsten Roboter jemals]

Der Sensor nutzt integrierte Lichter und eine onboard-Kamera – Werkzeuge, meist verbunden mit dem sehen eines Objekts, nicht das Gefühl es —, einem Roboter zu sagen, was es Objekt im Griff hält. Edward Adelson, Professor für Vision Science am MIT, zuerst konzipiert von GelSight in 2009.

"Da ich eine Vision Kerl das Vernünftigste, wenn Sie auf die Signale, die in die Finger schauen wollte war herauszufinden, eine Möglichkeit, das mechanische, taktile Signal in ein optisches Signal verwandeln – denn wenn es ein Bild ist, ich was weiß zu tun," Adelson sagte in einer Erklärung.

GelSight besteht aus einem synthetischen Kautschuk-Material, die die Form eines beliebigen Objekts gedrückt dagegen entspricht. Besser sogar heraus die lichtreflektierenden Eigenschaften verschiedener Materialien, die es in Kontakt kommt, ist der Kautschuk-Sensor mit metallic-Lack beschichtet.

In der neuesten Version von der GelSight-Sensor befestigt Forscher die gemalten Kautschuk Sensorto ein Robotergreifer, welches eine Art mechanische Hand mit nur zwei Ziffern. Forscher montiert den Sensor in einem transparenten Kunststoff Würfel auf eine der Ziffern. Jede Wand des Würfels aus Kunststoff enthält einen winzige Halbleiter, der eine andere Farbe des Lichts (rot, grün, blau oder weiß) produziert.

Wenn ein Objekt gegen den Kautschuk-Sensor gedrückt wird, schlagen diese bunten Lichtern das Objekt in einer bestimmten Weise. Eine winzige Kamera montiert auf dem Roboter-Grippercaptures die Intensität der einzelnen Farben vom Objekt reflektierte Licht und speist die Daten in einen Computer-Algorithmus. Der Algorithmus wandelt diese visuelle Informationen in mechanische Informationen, sagt des Roboters die dreidimensionale Messungen des Objekts im Griff.

In den letzten Tests, eine Robotwas in der Lage, den GelSight-Sensor verwenden, stecken Sie einen USB Kabel (die gleiche Art von Schnur Sie vielleicht stecken in Ihrem Laptop Verbindung zu einem Drucker oder Daten-Speicher-Device) in das Kabel Anschluss. Der Roboter verwendet seine eigene Vision-System, um ein USB-Kabel baumelt an einem Haken zuerst zu finden. Wenn der Roboter die Schnur begriffen, der GelSight-Sensor erkannt USB Messungen und dann berechnet die Entfernung zwischen der Position des USB-Kabels und die Position des Hafens. [Biomimetik: 7 clevere Technologien von der Natur inspiriert]

Das Team der USB Experiment wiederholt mit dem gleichen Roboter, aber ohne einen GelSight Sensor, und die Maschine war nicht in der Lage, das Kabel in den USB-Port zu manövrieren.

"Mit einem schnellen optischen Sensor zu tun, diese Art der Berührung zu spüren ist eine neuartige Idee, und ich denke, die Art und Weise, dass sie es, mit solchen preiswerten Komponenten tun – im Grunde nur mit farbigen LEDs und eine standard-Kamera-ist recht interessant," Daniel Lee, Professor für elektrische und Systems-engineering an der University of Pennsylvania, der nicht mit den Experimenten beteiligt war , sagte in einer Erklärung.

Andere Roboter Tastsensoren zum Anfassen, spüren, mit Werkzeugen wie Barometer um zu beurteilen, die Größe eines Objekts, anders vorgehen, sagte Lee. Industrieroboter, z. B. enthalten Sensoren, die Objekte mit bemerkenswerter Präzision messen können, aber sie können nur tun, wenn die Objekte, die sie berühren müssen vor der Zeit, perfekt positioniert sind die Forscher sagten.

Mit einem GelSight-Sensor, ein Roboter erhält und interpretiert Informationen über was er berührt in Echtzeit, wodurch den Roboter anpassungsfähiger, sagte Robert Platt, Assistant Professor für Informatik an der Northeastern und das Forschungsteam Robotik-Experte.

"Haben die Menschen versucht, dies für eine lange Zeit zu tun, und sie ist es nicht gelungen, weil die Sensoren, die sie verwenden sind nicht genau genug und nicht über genügend Informationen, um die Pose des Objekts zu lokalisieren, die sie halten," sagte Platt.

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