Cień rzuca nowe światło na robotykę

fot. pixabay

Obecnie istnieje wiele grup badaczy i inżynierów pracujących nad wrażliwą na dotyk elektroniczną skórą przeznaczoną dla robotów. Naukowcy z Uniwersytetu Cornella szukają jednak prostszego podejścia, używając kamer rejestrujących i przetwarzających cienie, które pozwalają powiadomić roboty o tym, kiedy są dotykane.

Eksperymentalny system, znany jako ShadowSense korzysta ze zwykłej kamery podłączonej do laptopa umieszczoną pod półprzezroczystą powłoką miękkiego robota.

Gdy operator sięga w jego stronę, oświetlenie otoczenia rzuca cień jego dłoni na powłokę maszyny. Kamera śledzi go, wykorzystując algorytmy oparte na uczeniu maszynowym. Pozwala to określić, kiedy dłoń faktycznie wchodzi z robotem w kontakt, którego obszaru dotyka i jaki gest wykonuje operator. W ten sposób ShadowSense może nie tylko określić, kiedy i w które miejsce dotykany jest robot, ale może również przypisać różne polecenia do zdefiniowanych gestów dotykowych.

Obecny prototyp jest w stanie rozróżnić dotykanie dłonią, uderzanie, dotykanie dwoma rękami, przytulanie, wskazywanie i brak kontaktu. Jest w stanie to wykonać z dokładnością od 87,5 do 96% - w zależności od siły i kierunkowości oświetlenia.

Naukowcy szybko zauważyli, że zastosowania nowej technologii nie ograniczają się jedynie do robotyki, ponieważ może być z powodzeniem stosowana w ekranach dotykowych lub urządzeniach elektronicznych. ShadowSense nadal ma jednak pewne ograniczenia - nie tylko wymaga źródła światła, ale także zaimplementowana w jego ramach kamera musi być umieszczona w polu widzenia interaktywnej części powłoki. Zastosowanie luster lub dodatkowych soczewek może pomóc w rozwiązaniu drugiego problemu.

- Dotyk jest niezwykle ważnym sposobem komunikacji dla większości organizmów, ale praktycznie nie występował dotychczas w kontekście interakcji człowiek-robot - powiedział główny autor badań, profesor Guy Hoffman - Jednym z powodów takiego stanu rzeczy jest fakt, iż sztuczny dotyk obejmujący całą konstrukcję wymagał niegdyś ogromnej liczby czujników i dlatego nie był praktyczny z punktu widzenia jego realnego wdrożenia. Nasze badania oferują niedrogą w implementacji i rozsądną alternatywę.

ShadowSense został przedstawiony na poniższym filmie i opisany w artykule opublikowanym niedawno na łamach czasopisma Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Unityquitous Technologies.

(rr)