Robots voorkomen slips door beweging
Een bio-geïnspireerd slippreventiesysteem waarmee robots hun bewegingen zoals mensen kunnen aanpassen, fragiele of gladde objecten veilig houden zonder ze te verpletteren-de weg vrijmaken voor veiliger, slimmer automatisering in huizen, fabrieken en gezondheidszorg.
Robots hebben al lang geworsteld met één delicate uitdaging - vasthouden aan objecten zonder ze te verpletteren of te laten vallen.Traditioneel was de oplossing eenvoudig maar bot: knijp harder.Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Lincoln, Toshiba Europe's Cambridge Research Laboratory, University of Surrey, Arizona State University en Kaist een meer door mensen geïnspireerde oplossing onthuld.
In plaats van alleen te vertrouwen op grip force, voorspelt de nieuwe controller van het team wanneer een object kan uitglijden en subtiel de bewegingen van de robot aanpassen - vertragen, naar beneden, kantelen of verschuivende positie - net zoals mensen doen wanneer een glas begint te glijden uit hun hand.Dit voorspellende systeem maakt gebruik van een geleerd 'wereldmodel' dat toekomstige tactiele sensaties voorspelt op basis van de geplande acties van de robot, waardoor proactieve aanpassingen mogelijk worden voordat een slip optreedt.
Door trajectmodulatie te integreren met traditionele gripkrachtregeling, kunnen robots fragiele, natte of vreemd gevormde items beheren zonder de druk te verhogen.Het systeem werkt, zelfs wanneer de gripsterkte niet kan worden gewijzigd, waardoor het ideaal is voor hardware met grijper in vaste kracht.Tests in dynamische, reald-achtige omgevingen vertoonden significante verbeteringen ten opzichte van conventionele controllers met alleen kracht, waarbij de robot vaker een stabiele greep handhaafde en met minder risico op schade.
Deze aanpak opent de deur naar robots die veilig kunnen werken in omgevingen van huizen en productievloeren tot gezondheidszorginstellingen.Een robotverpleegster kon een kopje water overhandigen zonder te morsen;Een magazijnbot zou gladde verpakkingen kunnen verplaatsen zonder hem te scheuren;Een fabrieksrobot kan delicate componenten aan zonder ze te kraken.Senior auteur Amir Ghalamzan legt uit: "We hebben aangetoond dat het inbedden van een tactiel voorspellend model in de controlelus niet alleen haalbaar, maar zeer effectief is."Het team werkt nu om de controller sneller en efficiënter te maken, deze te integreren met visiesystemen voor dubbele tactiele visuele planning en zijn vaardigheden uit te breiden tot vervormbare of tweehandige objecten. Als voorspellende controle wordt transparanter en verklaarbaarder, kunnen robots een mensachtige handigheid en betrouwbaarheid krijgen-herhaalde hoe we machines vertrouwen in onze fysieke wereld.