Roboty by mohli mať čoskoro končeky prstov rovnako citlivé ako ľudia
Výskumníci urobili veľký pokrok v biomimetickej robotike tým, že vyvinuli senzor, ktorý s pomocou umelej inteligencie dokáže prechádzať po texte v Braillovom písme a presne ho čítať dvojnásobnou rýchlosťou ako človek. Táto technológia by mohla byť zabudovaná do robotických rúk a protéz, čím by sa dosiahla citlivosť končekov prstov porovnateľná s ľudskou. Končeky ľudských prstov sú veľmi citlivé. Dokážu sprostredkovať detaily predmetu, ktorý má šírku asi polovice ľudského vlasu, rozoznať jemné rozdiely v štruktúre povrchu a vyvinúť správnu silu napríklad na uchopenie vajíčka bez toho, aby sa rozbilo alebo vyšmyklo.
Keďže špičkové druhy elektronickej kože obsahujú stále viac biomimetických funkcií, čoraz naliehavejšia je potreba dynamických interakcií podobných ľudským. Reprodukovať citlivosť ľudského prsta v robotickom ekvivalente sa však ukázalo ako ťažké napriek pokroku v mäkkej robotike. Výskumníci z Cambridgeskej univerzity v Spojenom kráľovstve použili prístup, ktorý využíva hmatové senzory založené na videní v kombinácii s umelou inteligenciou na detekciu vlastností s vysokým rozlíšením a rýchlosťou.
„Mäkkosť končekov ľudských prstov je jeden z dôvodov, prečo sme schopní uchopiť veci správnym tlakom,“ povedal Parth Potdar, hlavný autor štúdie. „Pre robotiku je mäkkosť užitočná vlastnosť, ale treba aj veľa informácií zo senzorov a je zložité mať oboje naraz, najmä keď ide o pružné alebo deformovateľné povrchy.“ Výskumníci si určili náročnú úlohu: vyvinúť robotický snímač, ktorý dokáže prečítať Braillovo písmo, ako by to robil ľudský prst. Je to ideálny test, keďže senzor musí byť veľmi citlivý, pretože body v každom písmene sú umiestnené veľmi blízko pri sebe.
Existujú síce robotické čítačky Braillovho písma, ale tie čítajú len po jednom písmene, čo nie je spôsob, ako čítajú ľudia. Tieto čítačky pracujú statickým spôsobom: dotknú sa jedného vzoru písmen, prečítajú ho, zdvihnú sa z povrchu, presunú sa, spustia sa na ďalší vzor písmen. Vedci však chceli niečo realistickejšie a oveľa efektívnejšie. Preto vytvorili robotický senzor s kamerou v „končeku prsta“.
Keďže výskumníci si uvedomujú, že posúvanie senzora spôsobuje pohybové rozmazanie, použili algoritmus strojového učenia vycvičený na súbore skutočných statických obrázkov, ktoré boli umelo rozmazané, na „odstránenie rozmazania“ obrázkov. Po odstránení pohybového rozmazania model počítačového videnia detegoval a klasifikoval každé písmeno.
Po začlenení vycvičeného algoritmu strojového učenia robotický senzor dokázal čítať Braillovo písmo rýchlosťou 315 slov za minútu s presnosťou 87,5 %, čo je dvakrát rýchlejšie, ako dokáže ľudský čitateľ, a približne rovnako presné. Hoci senzor nebol navrhnutý ako asistenčná technológia, tím tvrdí, že jeho schopnosť rýchlo a presne čítať Braillovo písmo je dobrý predpoklad na vývoj robotických rúk alebo protéz s citlivosťou porovnateľnou s ľudskými prstami.
Vedci dúfajú, že sa im podarí uplatniť svoju technológiu na veľkosť humanoidnej ruky alebo kože. Technológia by sa dala aplikovať napríklad na detekciu povrchových textúr alebo sklzu pri robotickej manipulácii. Štúdia bola publikovaná v časopise IEEE Robotics and Automation Letters.
Zdroj: newatlas.com.
