دست رباتیکی که شکل اشیاء را با لمس کردن تشخیص می‌دهد

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، اگر قرار است رباتی اجسام ظریف را بگیرد، بهتر است که بداند آن اشیاء چیست تا بتواند مطابق با آن رفتار کند. یک دست رباتیک جدید با حس کردن شکل جسم با استفاده از سه انگشت خود به آن اجازه می‌دهد این کار را انجام دهد.

این دستگاه آزمایشی که توسط تیمی از دانشمندان MIT ساخته شده است به نام «GelSight EndoFlex» شناخته می‌شود. این دست رباتیک فناوری GelSight دانشگاه را در خود جای داده است، که قبلاً فقط در نوک انگشتان دست‌های رباتیک مورد استفاده قرار می‌گرفت.

سه انگشت مکانیکی این ربات به شکل Y مرتب شده اند - دو "انگشت" در بالا و یک انگشت "شست" مخالف در پایین وجود دارد. هر یک از یک از این انگشت‌ها از یک اسکلت پلیمری سخت مفصلی تشکیل شده است که درون یک لایه بیرونی نرم و انعطاف پذیر قرار گرفته است.   سنسور‌های GelSight – دو عدد در هر انگشت – در قسمت زیرین قسمت‌های بالایی و میانی هر انگشت قرار دارند.

هر سنسور دارای صفحه‌ای از لاستیک شفاف و مصنوعی است که از یک طرف با یک لایه رنگ فلزی پوشانده شده است که به عنوان پوست انگشت عمل می‌کند. هنگامی که رنگ روی یک سطح فشار داده می‌شود، به شکل آن سطح تغییر شکل می‌دهد. با نگاه کردن به طرف مقابل و بدون رنگ لاستیک، یک دوربین کوچک یکپارچه (با کمک سه LED رنگی) می‌تواند خطوط کوچک سطح را به تصویر بکشد و روی رنگ فشار بیاورد.

الگوریتم‌های ویژه روی یک رایانه متصل، این خطوط را به تصاویر سه‌بعدی تبدیل می‌کنند که جزئیات کمتر از یک میکرومتر در عمق و تقریباً دو میکرومتر در عرض را ثبت می‌کنند. رنگ برای استاندارد کردن کیفیت‌های نوری سطح ضروری است، به طوری که سیستم با رنگ‌ها یا مواد متعدد اشتباه گرفته نشود.

این دست رباتیک با ترکیب تصاویر از شش سنسور به طور همزمان (دو عدد در هر سه رقم)، می‌تواند یک مدل سه بعدی از شی مورد نظر ایجاد کند. نرم‌افزار مبتنی بر یادگیری ماشینی می‌تواند پس از اینکه دست فقط یک بار آن شی را گرفت، تشخیص دهد که آن مدل چه شیئی را نشان می‌دهد. این سیستم در شکل کنونی خود دارای میزان دقت حدود ۸۵ درصد است، اگرچه این عدد باید با توسعه بیشتر فناوری بهبود یابد.

ساندرا لیو، فارغ‌التحصیل مهندسی مکانیک از ام‌آی‌تی، یکی از نویسندگان این مقاله پژوهشی در مورد انگشت‌های رباتیک می‌گوید: «این انگشتان نرم، سفت و سخت می‌توانند، برای کاری مثل مراقبت از سالمندان در خانه مفید باشند. این ربات می‌تواند با همان دستی که برای کمک به حمام کردن فرد استفاده می‌کند، یک وسیله سنگین را از قفسه بلند کند. داشتن ویژگی‌های نرمی، سفتی و سختی در هر دستی بسیار مهم است، ولی توانایی احساس لامسه عالی و دقیق در یک منطقه واقعاً بزرگ از دست نیز به همین اندازه اهمیت دارد. به‌خصوص اگر قرار باشد دست‌ها کار‌های بسیار پیچیده‌ای را نیز انجام دهند، مانند کار‌هایی که دست‌های انسان در طول روز انجام می‌دهند. هدف ما از این‌کار، این بود که همه ویژگی‌هایی که دست‌های انسان را بسیار خوب می‌کند، در یک دست رباتیک بگنجانیم تا آن دست بتواند کار‌هایی را که دیگر دستان رباتیک در حال حاضر نمی‌توانند انجام دهند، انجام دهد.»