абстрактный: Кажется, что залезть в карман за телефоном не составляет большого труда. Однако для робота это та...
Кажется, что залезть в карман за телефоном не составляет большого труда. Однако для робота это так. Как и многие рутинные жесты, которые мы воспринимаем как должное, на самом деле это очень сложно. Для этого требуются большие движения руки, за которыми следуют более тонкие движения руки, чтобы схватить и вытащить телефон.
Манипулирование роботами сегодня обычно сосредоточено на движениях либо руки робота, либо ловкой руки, но редко того и другого. Робототехники Дэниел Ракита, который часто работает над роботизированным оружием, и Аарон Доллар, специалист по роботизированному захвату, недавно объединились для проекта, который объединяет их области знаний. Работа будет представлена на Международной конференции по робототехнике и автоматизации (ICRA) 2023 года. Она проходит в Лондоне с 29 мая по 2 июня и является одной из крупнейших конференций по робототехнике в мире. Ватсал Патель, доктор философии. кандидат лаборатории Доллара, является ведущим автором.
«В конце концов, если вы хотите видеть роботов в домах, вокруг людей и выполнять сложные задачи, нам нужны роботизированные руки и кисти для совместной работы», — сказал Патель.
Объединение движений рук и кистей уже давно является приоритетом для сообщества робототехники, но эта цель сопряжена с некоторыми серьезными проблемами. Части роботизированной системы, которыми вы можете управлять, известны как степени свободы. Чем больше степеней свободы, тем больше вы можете сделать с помощью робота — однако это также увеличивает сложность системы. По словам Ракиты, это «своего рода компромисс».
Для своей роботизированной руки Ракита и Доллар разработали алгоритмы, которые могут справиться с такой многомерной системой, чтобы получить оптимальное количество свободы и контроля. Одним из преимуществ наличия дополнительных степеней свободы на уровне рук и рук является то, что робот может двигаться более плавно и лучше ориентироваться в окружающей среде.
«Например, если вы представляете, что робот может дотянуться до ящика, и вы не хотите, чтобы его предплечье опиралось на сам ящик, возможно, робот мог бы использовать свои пальцы, чтобы просто дотянуться до чего-то в ящике, избегая при этом столкновений». — сказала Ракита, доцент кафедры информатики.
Интуитивно понятно, что объединение рук и рук позволяет роботам делать больше вещей. Но из-за дополнительной сложности, возникающей при объединении этих двух систем, отмечает Патель, руки и руки робота всегда изучались как отдельные подсистемы.
«Я думаю, что это был первый случай, когда кто-то объединил их в единую модель и количественно охарактеризовал ее преимущества», — сказал Патель.
Большая степень свободы добавляет манипулируемости, гибкости и общей ловкости. Это также означает, что у роботизированной системы есть более подходящие решения для выполнения задачи. Это требует более сложного программного обеспечения для определения наилучших возможных движений. То есть вам нужны правильные алгоритмы, чтобы выделить эти движения среди всех остальных — «необработанных алмазов». В случае с единой системой рук и кистей исследователей по мере увеличения степеней свободы росло и качество решений.
«Это говорит о том, что наши алгоритмы способны определять важные критерии, и, возможно, что более важно, сложные руки и кисти действительно могут координировать свои действия для достижения более эффективных совместных движений», — сказал Ракита.
Ракита сказал, что результаты их работы могут стать трамплином для размышлений о том, какие преимущества можно получить от поиска других подобных алгоритмов. Он добавил, что эта работа потенциально может быть использована в системе с несколькими роботами для выполнения задач в человеко-ориентированных средах.
«В работе с робототехникой меня во многом мотивирует уход на дому и медицинские задачи», — сказал он. «Мне бы хотелось, чтобы это использовалось, скажем, в сценарии ухода на дому, где робот мог бы помогать по хозяйству или готовить еду людям, которые хотят стареть дома, но им просто нужна небольшая помощь по дому. ».
Патель подчеркнул, что проект является лишь отправной точкой.
«Мы показываем, что унифицированная стратегия манипуляции работает в этой конкретной схеме на различных руках и кистях, но здесь все еще есть большой потенциал для интересной работы, которую предстоит проделать в этой области», — сказал он.
В целом, по словам Ракиты, система показывает, чего можно добиться благодаря сотрудничеству между различными группами робототехники, которое часто происходит в Йельском университете.
«У нас был момент лампочки, который случается, когда вы объединяете эти идеи, и мы получили этот гештальт-эффект, когда сумма частей больше, чем целое», — сказал он. «Потом шестерни заработали».
Китай Гармонический привод Производители