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Come i robot percepiscono il mondo?

12/09/2020

Come i robot percepiscono il mondo?

Oggi, con il continuo sviluppo della tecnologia dei sensori, sono stati sviluppati molti nuovi sensori. In precedenza, i ricercatori dell'ETH hanno sviluppato un nuovo sensore tattile a basso costo che può aiutare il braccio robotico ad afferrare oggetti sensibili e fragili.

 

Gli esseri umani possono raccogliere oggetti fragili o scivolosi con le nostre mani. Il nostro senso del tatto ci permette di sentire se afferriamo saldamente l'oggetto o se l'oggetto scivolerà tra le dita, e quindi il feedback al palmo del braccio, regolando di conseguenza la forza della presa della mano Per afferrare l'oggetto.

Anche i robot che afferrano i bracci responsabili di afferrare oggetti di superficie fragili, scivolosi o complessi necessitano di questo feedback.

 

I ricercatori di robotica all'ETH di Zurigo hanno ora sviluppato un sensore tattile che può tornare utile in questa situazione e segna quello che credono sia un passo importante verso la "pelle del robot".

L'ingegnere ha sottolineato che il design estremamente semplice del sensore riduce i costi di produzione. In sostanza, è costituito da una "pelle" elastica di silicone con perline di plastica colorate e una telecamera convenzionale fissata sulla superficie inferiore.

 

Il sensore si basa sulla visione e quando viene a contatto con un oggetto, appariranno ammaccature sulla pelle di silicone del robot. Questo cambia il motivo del cordone, che viene registrato dall'obiettivo fisheye sul lato inferiore del sensore. In base a questi cambiamenti nel modello, è possibile calcolare la distribuzione della forza sul sensore,

Per calcolare quali forze spingono le sfere in quale direzione, gli ingegneri hanno utilizzato una serie completa di dati sperimentali: nei test standardizzati attraverso il controllo della macchina, hanno verificato vari contatti con il sensore. Possono controllare con precisione e modificare sistematicamente la posizione del contatto, la distribuzione della forza e le dimensioni dell'oggetto di contatto. Con l'aiuto dell'apprendimento automatico, i ricercatori hanno registrato migliaia di istanze di contatto e le hanno abbinate accuratamente ai cambiamenti nel modello del cordone magnetico.

 

Finora, il prototipo di sensore più sottile che i ricercatori hanno costruito ha uno spessore di 1,7 cm e copre una superficie di misurazione di 5 x 5 cm. Tuttavia, i ricercatori stanno utilizzando la stessa tecnologia per ottenere superfici del sensore più grandi dotate di più telecamere, che possono anche identificare oggetti con forme complesse. Inoltre, il loro obiettivo è quello di rendere il sensore più sottile: credono che utilizzando la tecnologia esistente si possa ottenere uno spessore di soli 0,5 cm.

 

Poiché il silicone elastico è antiscivolo e il sensore può misurare la forza di taglio, è molto adatto che il robot afferri il braccio. Quando un oggetto minaccia di scivolare fuori dalla presa del braccio, il sensore lo riconoscerà in modo che il robot possa regolare la sua presa.

 

La combinazione di virtuale e movimento, questo nuovo tipo di sensore è uno strumento ausiliario per i robot per percepire il mondo.