Исследователи из Японского института передовых наук и технологий (JAIST) недавно разработали новый мягкий захват для робота, вдохновленный хоботом слона. Устройство под названием EleTac способно «ощущать» объекты, к которым оно прикасается, как настоящее живое существо, совершая инновационный прорыв в тактильных технологиях для мягких роботов.
Традиционные захваты мягких роботов обычно полагаются на внешние камеры или дополнительные датчики для обнаружения и захвата объектов. Однако когда захват полностью захватывает объект, внешняя камера часто становится слепой и не может видеть состояние точки контакта в реальном времени. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа изменила свое мышление и вместо установки громоздких внешних датчиков на захват превратила весь захват в большой датчик.
Захват EleTac изготовлен из мягкого, похожего на резину материала и имеет два гибких пальца. Он не использует встроенный двигатель, а работает за счет вакуумного давления в пневматическом туннеле: когда воздух вытягивается, мягкие стенки прогибаются внутрь, позволяя двум пальцам медленно сомкнуться и осторожно зажать предмет. Его основная инновация скрыта внутри захвата — на конце каждого пальца встроена крошечная внутренняя камера, которая может наблюдать за деформацией собственной «кожи» в реальном времени при контакте с объектами. Чтобы изображение было четким и ярким, исследователи также установили внутри систему освещения, состоящую из красных, зеленых и синих светодиодов.
Сделав сотни изображений деформации захвата, команда использовала данные для обучения алгоритма искусственного интеллекта, который точно распознает величину приложенной силы, форму объекта и степень сгибания пальцев. В серии экспериментов захватчик успешно выполнил ряд чрезвычайно сложных задач, в том числе нашел и подхватил полностью зарытую шариковую ручку под тонким слоем песка. Поскольку внешняя камера вообще не могла видеть закопанную ручку, робот полностью полагался на «тактильное» прикосновение кончиков пальцев, чтобы почувствовать разницу в текстуре песка и ручки, точно определить ее местонахождение и поднять ее. Кроме того, EleTac используется для удержания губки в руке при мытье посуды и регулирует силу захвата в реальном времени на основе тактильной обратной связи для безопасного завершения работы по уборке.
Исследовательская группа надеется, что эта технология, сочетающая в себе хватание и тактильное распознавание, поможет следующему поколению роботов более комфортно обращаться с хрупкими предметами в будущем и быть способными выполнять более сложные и трудоемкие повседневные задачи, чем мытье посуды.