Передовая тактильная стратегия повышает точность роботов в распознавании объектов

Тепловое тактильное восприятие для роботов

Современные интеллектуальные роботы точно распознают многие объекты через зрение и тактильность. Однако сенсорика путается при похожих по размеру и форме предметах, неизвестных объектах, фоновом шуме и вариациях одного типа объектов.

Исследователи Цинхуаского университета (опубликовано в Applied Physics Reviews) предложили прорывной подход: имитация человеческого теплового осязания. Люди различают материалы (дерево, металл) по разным ощущениям охлаждения. Роботизированная тактильная система получила способность одновременно воспринимать множество атрибутов схваченного объекта:

• Теплопроводность
• Температуропроводность
• Шероховатость поверхности
• Контактное давление
• Температуру

Конструкция многослойного сенсора и каскадный классификатор

Сенсор состоит из трех слоев:

1. Поверхностный — детекция материала
2. Средний пористый — чувствительность к тепловым изменениям
3. Нижний — чувствительность к давлению

Алгоритм каскадной классификации исключает типы объектов от простых к сложным: сначала пустые картонные коробки, затем апельсиновые кожуры, обрывки ткани и т.д.

Тестирование на сортировке мусора

Интеллектуальная робототехническая тактильная система сортировала обычный мусор: пустые коробки, пакеты, бутылки, салфетки, губки, апельсиновые кожуры, просроченные лекарства. Распределение по контейнерам: вторсырье, пищевые отходы, опасные отходы, прочие.

Результат: 98,85% точность классификации при распознавании ранее не встречавшихся объектов. Это может кардинально сократить ручной труд и расширить применение умных технологий быта.

Перспективы

Будущие исследования фокусируются на усилении воплощенного интеллекта роботов и автономной реализации. Перспективное направление: объединение сенсора с интерфейсами «мозг-компьютер» для преобразования тактильной информации в нейронные сигналы, восстанавливающие тактильное восприятие у людей с нарушениями функции рук.

Контакт: Венди Бити, email (требуется JavaScript), тел. 301-209-3090.