Berta Sándor
Új szenzorral érezhetnek a robotok
Az érzékelő komoly lépést jelent a mesterséges bőrrel ellátható gépek létrehozása felé.
Az ETH Zürich kutatói a gépi tanulás segítségével megalkottak egy újszerű és olcsó szenzort, amely precízen méri a különböző erőket és ezáltal lehetővé teszi a robotkaroknak az érzékeny vagy törékeny tárgyak megfogását is.
Az emberek érzékelik azt, hogy egy tárgyat fixen a kezükben van-e vagy esetleg ki akar esni belőle. A robotkaroknak egy ugyanilyen visszajelzésre van szükségük, hogy ha nehezen megfogható, csúszós felületű vagy törékeny objektumot kell felvenniük és megtartaniuk. Az ETH Zürich munkatársai ezért fejlesztettek ki egy olyan érzékelőt, amely pont ilyen esetekben segíthet a gépeknek és egy lépéssel közelebb visz a robotok számára kialakított mesterséges bőr létrehozása felé.
A szenzor rendkívül egyszerű felépítésű, emiatt olcsón előállítható. Gyakorlatilag egy elasztikus szilikonbőrből áll, amelynek az alsó oldalán egy hagyományos kamera és színes műanyag mikrogolyócskák vannak elhelyezve. Amennyiben az érzékelő megérint egy tárgyat, akkor a szilikonbőr deformálódik. Ezzel párhuzamosan a mikrogolyócskák mintája is megváltozik, amelyet a beépített kamera lát. A kialakult minta alapján kiszámítható, hogy milyen erők hatottak a szenzorra.
Carlo Sferrazza doktorandusz kijelentette, hogy a hagyományos erőhatásokat mérő érzékelők az adott erőket csak egyetlen ponton regisztrálják. Az általuk kifejlesztett megoldás ezzel szemben számos olyan erőt tud megkülönböztetni egymástól, amelyek az adott felületre hatnak és azokat ráadásul precízen meg is határozza. Azt az irányt is meg tudják határozni, ahonnan az erő hat.
Az eddigi legvékonyabb megépített prototípus mindössze 1,7 cm vastag volt, míg a mérőfelületet 5 x 5 centimétert tett ki. A mérnökök ugyanakkor azon dolgoznak, hogy a technika segítségével sokkal nagyobb szenzorfelületeket alkossanak meg, amelyek több kamerát használnak és már összetett formájú tárgyakat is képesek felismerni. Emellett a szakemberek vékonyabbá tennék az érzékelőket. A jelenleg létező technológiával akár a 0,5 centiméteres vastagság is elérhető lehet.
Sferrazza szerint az elasztikus szilikon biztosíthatja, hogy a robotkar felismerje, ha egy tárgy ki akar csúszni a kezéből és ezért több erőt fejtsen ki annak megtartására. Ráadásul a szenzorral akár a különböző anyagok keménysége is tesztelhető és az érintések digitálisan észlelhetők. Egy kerékpáros például mérhetné, hogy milyen erő hat a pedálokra vagy egy futó, hogy milyen erők érik a cipőjét. Továbbá az ilyen érzékelők fontos visszajelzéseket adhatnának a virtuális valóság játékok fejlesztéséhez.
Az ETH Zürich kutatói a gépi tanulás segítségével megalkottak egy újszerű és olcsó szenzort, amely precízen méri a különböző erőket és ezáltal lehetővé teszi a robotkaroknak az érzékeny vagy törékeny tárgyak megfogását is.
Az emberek érzékelik azt, hogy egy tárgyat fixen a kezükben van-e vagy esetleg ki akar esni belőle. A robotkaroknak egy ugyanilyen visszajelzésre van szükségük, hogy ha nehezen megfogható, csúszós felületű vagy törékeny objektumot kell felvenniük és megtartaniuk. Az ETH Zürich munkatársai ezért fejlesztettek ki egy olyan érzékelőt, amely pont ilyen esetekben segíthet a gépeknek és egy lépéssel közelebb visz a robotok számára kialakított mesterséges bőr létrehozása felé.
A szenzor rendkívül egyszerű felépítésű, emiatt olcsón előállítható. Gyakorlatilag egy elasztikus szilikonbőrből áll, amelynek az alsó oldalán egy hagyományos kamera és színes műanyag mikrogolyócskák vannak elhelyezve. Amennyiben az érzékelő megérint egy tárgyat, akkor a szilikonbőr deformálódik. Ezzel párhuzamosan a mikrogolyócskák mintája is megváltozik, amelyet a beépített kamera lát. A kialakult minta alapján kiszámítható, hogy milyen erők hatottak a szenzorra.
Carlo Sferrazza doktorandusz kijelentette, hogy a hagyományos erőhatásokat mérő érzékelők az adott erőket csak egyetlen ponton regisztrálják. Az általuk kifejlesztett megoldás ezzel szemben számos olyan erőt tud megkülönböztetni egymástól, amelyek az adott felületre hatnak és azokat ráadásul precízen meg is határozza. Azt az irányt is meg tudják határozni, ahonnan az erő hat.
Az eddigi legvékonyabb megépített prototípus mindössze 1,7 cm vastag volt, míg a mérőfelületet 5 x 5 centimétert tett ki. A mérnökök ugyanakkor azon dolgoznak, hogy a technika segítségével sokkal nagyobb szenzorfelületeket alkossanak meg, amelyek több kamerát használnak és már összetett formájú tárgyakat is képesek felismerni. Emellett a szakemberek vékonyabbá tennék az érzékelőket. A jelenleg létező technológiával akár a 0,5 centiméteres vastagság is elérhető lehet.
Sferrazza szerint az elasztikus szilikon biztosíthatja, hogy a robotkar felismerje, ha egy tárgy ki akar csúszni a kezéből és ezért több erőt fejtsen ki annak megtartására. Ráadásul a szenzorral akár a különböző anyagok keménysége is tesztelhető és az érintések digitálisan észlelhetők. Egy kerékpáros például mérhetné, hogy milyen erő hat a pedálokra vagy egy futó, hogy milyen erők érik a cipőjét. Továbbá az ilyen érzékelők fontos visszajelzéseket adhatnának a virtuális valóság játékok fejlesztéséhez.
