Эта рука робота может манипулировать объектами, не видя их
Роботизированная рука, оснащенная пятью пальцами и пятнадцатью независимо активируемыми суставами, способна выполнять сколь угодно длительное вращение предмета неравномерной формы, удерживая при этом объект в устойчивом и надежном положении без какой-либо визуальной обратной связи. Для роботов это очень сложная задача манипулирования, поскольку она требует постоянного изменения положения части пальцев, при том что другие пальцы должны поддерживать объект в стабильном положении.
«Несмотря на то, что наша демонстрация была посвящена проверке концепции, призванной проиллюстрировать возможности руки, мы считаем, что этот уровень ловкости откроет совершенно новые возможности для роботизированных манипуляций в реальном мире», - сказал Матей Чокарли, доцент кафедры машиностроения и компьютерных наук. «Некоторые из наиболее очевидных применений могут быть связаны с передовым производством и сборкой на заводах, а также с логистикой и погрузочно-разгрузочными работами, облегчая проблемы с цепочками поставок, подобные тем, которые преследовали нашу экономику в последние годы».
В то время как роботы во всем мире выполняют все более и более сложные манипуляционные задачи, подавляющему большинству, если не всем из них, для этого нужны возможности зрения. Роботизированная рука Колумбийского университета невосприимчива к проблемам освещения, окклюзии или другим подобным проблемам, которые могли бы помешать правильной работе робота, полагающегося на возможности зрения. Каждый палец на этой роботизированной руке оснащен разработанной учеными технологией сенсорного восприятия. Команда исследователей проверила способность руки выполнять сложные манипулятивные задачи, используя новые методы моторного обучения.
В частности, ученые использовали метод, называемый «глубоким обучением с подкреплением». Они создали новые алгоритмы, которые разработали для эффективного изучения возможных двигательных стратегий. Эти алгоритмы использовали для обучения исключительно тактильные и проприоцептивные данные. Благодаря этому, робот прошел годовую практику всего за несколько часов в режиме реального времени. После чего команда инженеров Колумбийского университета перенесла навыки манипулирования, полученные в ходе моделирования, на реальную руку робота, которая затем смогла достичь высокого уровня ловкости.
«В этом исследовании мы показали, что руки робота также могут быть очень ловкими, основываясь только на осязании. Как только мы добавим к осязанию еще и визуальную обратную связь, мы надеемся, что сможем добиться еще большей ловкости и однажды начнем приближаться к созданию человекоподобной руки», — сказал Чокарли.
