Robot zastąpi człowieka w rozpoznawaniu tekstur

Do tej pory spotkaliśmy się z ciągłym rozwojem technologii, które zapewniają robotom substytut zmysłu dotyku, jak na przykład heksagonalne płytki z nanorurek, które tworzą imitację ludzkiej skóry. Jednak, prawdopodobnie żadna z nich nie jest tak wyszukana i efektywna jak sensor dotyku wynaleziony przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornia. BioTac, bo tak nazywa się ich wynalazek, został zbudowany, w taki sposób, by naśladować ludzki palec, a sam może przewyższyć ludzkiego odpowiednika w identyfikacji szerokiej gamy materiałów, oferując możliwości zastosowania w robotyce oraz protetyce.

Sensor składa się z miękkiej skóry, która pokrywa płynne wypełnienie. Skóra na palcu posiada nawet linie papilarne, które pośredniczą w przekazywaniu wibracji, generowanych podczas przesuwaniu sensorem po konkretnej teksturze powierzchni. W zależności od jej rodzaju wibracje charakteryzują się odpowiednią częstotliwością. Mikrofon do odczytywania sygnałów, a właściwie hydrofon znajdujący się na rdzeniu sensora rozpoznaje te wibracje, pozwalając określić teksturę, z jaką wszedł w kontakt. Oprócz tego sensor daje informację o kierunkach przesuwania się tekstury względem palca, sile nacisku w każdym z nich oraz temperaturze badanego obiektu.

Badacze opracowali również nowy algorytm, który pozwala na naśladowanie ręcznego badania poprzez korelację ze znanymi już wynikami. Wcześniej operator musiał zdecydować o następnym kroku wykonywanym podczas badania, jednak profesor Gerald Loeb wymyślił nowe twierdzenie, rozwiązujące ten problem.

Specjalizowany robot, zbudowany przez profesora Fishela został nauczony rozpoznawania 117 popularnych materiałów. Po zaledwie pięciu ruchach, robot z zainstalowanym sensorem był w stanie rozpoznawać materiały ze skutecznością na poziomie 95%. Fishel oraz Loeb twierdzą, że robot o wiele łatwiej niż człowiek rozpoznaje podobne do siebie materiały.

Naukowcy są partnerami podczas prac nad technologią SynTouch LLC użytą do budowy sensora od 2008, kiedy została ona ufundowana. Obecnie sensor wprowadzany jest na rynek robotyki oraz protetyki.

Praca badaczy pt. „Bayesian exploration for intelligent identification of textures" opublikowana jest w czasopiśmie Frontiers In Neurobiotics.

(rr)