Когда мы подбираем объект, мы можем регулировать силу сжатия, если этот объект является хрупким либо скользким, и мы можем использовать тактильные ощущения, чтобы определить, нуждается ли объект в деликатном подходе при использовании. Исследователи ETH разработали датчик, который может помочь роботизированным захватам сделать то же самое.
Принцип работы
Прототип состоит из силиконовой кожи с цветными шариками и камеры, направленной вверх. Когда кожа вступает в контакт с объектом, структура шариков меняется, и это улавливается камерой.
Исследователи провели множество экспериментов чтобы обеспечить максимально точный контроль контакта с датчиком, включая изменение размера объекта, его расположения в зоне датчика и приложенной силы.
Затем было предложено использовать машинное обучение, чтобы помочь сопоставить различные типы и уровни контакта с зарегистрированными изменениями структуры шаров и обучить сенсорную систему точно регистрировать силу, приложенную с использованием экспериментального набора данных.
«Обычные датчики регистрируют приложенное усилие только в одной точке», - сказал докторант Карло Сферрацца. «Напротив, наш роботизированный корпус позволяет нам различать несколько точек соприкосновения, действующих на поверхность сенсора, и вычислять их с высокой степенью разрешения и точности. Мы даже можем определить направление, в котором действует сила».
Будущее новой технологии
Команда говорит, что такая система должна быть довольно недорогой в производстве, и видит потенциал в том, чтобы дать роботам возможность адаптировать силу захвата, например, на основе обрабатываемого объекта, и вносить коррективы на лету.
Система также может использоваться спортсменами для измерения уровня силы, прикладываемой к педалям велосипеда или кроссовкам. У технологии также может быть будущее в сфере виртуальной реальности, чтобы предоставить игрокам тактильную обратную связь.
На данный момент прототип имеет размеры всего 5х5 см (1,96 х 1,96 дюйма) и толщину 1,7 см (0,66 дюйма). Исследователи работают над расширением системы для охвата большей площади поверхности, контролируемой несколькими камерами, а также стремятся уменьшить толщину датчика. Документ о проекте был опубликован в IEEE Access. В видео ниже можно получить больше информации.
