Сверхбыстрая бионическая рука может ловить предметы на лету

Изобретение описано в опубликованной сегодня IEEE статье по робототехнике.«Все чаще присутствующие в нашей повседневной жизни и используемые для выполнения различных задач, роботы смогут ловить сложные объекты или уклоняться от них в полном движении, — сказал Од Бильярд, глава LASA. Нам нужны не только машины, способные реагировать на месте. , но также для прогнозирования динамики движущегося объекта и создания движения в противоположном направлении ".У этой роботизированной руки уже есть вполне реальное потенциальное применение в космосе.

Он был связан с проектом CleanmE, осуществляемым Швейцарским космическим центром в EPFL, который направлен на разработку технологий для сбора и удаления космического мусора, вращающегося вокруг Земли. Установленная на спутнике рука должна будет улавливать летающие обломки, динамика которых известна лишь частично. Следовательно, робот не сможет точно определить такую ​​динамику, пока не будет в космосе, наблюдая за движением приближающихся объектов.Имитация

Возможность ловить летающие предметы требует интеграции нескольких параметров и реакции на непредвиденные события в рекордно короткие сроки. «Сегодняшние машины часто предварительно запрограммированы и не могут быстро ассимилировать изменения данных, — добавил Од Биллард. Следовательно, их единственный выбор — пересчитать траектории, что требует от них слишком много времени в ситуациях, в которых каждая доля секунды может быть решающей. "Чтобы получить желаемую скорость и адаптивность, исследователей LASA вдохновил способ обучения самих людей: имитация, метод проб и ошибок.

Этот метод, называемый демонстрационным программированием, не дает роботу конкретных указаний. Вместо этого он показывает примеры возможных траекторий к нему. Он заключается в том, чтобы вручную направить руку к намеченной цели и повторить это упражнение несколько раз.Исследование проводилось с мячом, пустой бутылкой, наполовину полной бутылкой, молотком и теннисной ракеткой.

Эти пять общих объектов были выбраны потому, что они предлагают широкий диапазон ситуаций, в которых часть объекта, которую робот должен поймать (например, ручка ракетки), не соответствует его центру тяжести. Ящик с бутылкой даже создает дополнительную проблему, поскольку ее центр тяжести несколько раз перемещается по траектории.

При проецировании в воздух все эти предметы будут совершать еще более сложные движения, часто с участием нескольких осей. В результате, когда движущиеся объекты подчиняются способностям робота, результаты получаются весьма интересными.На первом этапе обучения объекты несколько раз бросают в направлении робота. Через серию камер, расположенных вокруг него, робот создает модель кинетики объектов на основе их траекторий, скоростей и вращательного движения.

Ученые переводят это в уравнение, которое затем позволяет роботу очень быстро позиционировать себя в правильном направлении всякий раз, когда бросается объект. В течение нескольких миллисекунд подхода машина уточняет и корректирует траекторию для захвата в реальном времени с высокой точностью.

Эта эффективность дополнительно повышена за счет разработки контроллеров, которые объединяют и синхронизируют движения руки и пальцев.Видео: http://www.youtube.com/watch?v=M413lLWvrbI


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *