National University of Singapore and Johns Hopkins University / TechXplore
Дослідники розробили техніку, яка дозволяє гуманоїдним роботам визначати, чи зможуть вони підняти важке пакування з невідомими фізичними властивостями. Ця методика, представлена в статті, опублікованій на сайті препринтів arXiv.org, зменшить ризик того, що роботи піднімуть вагу, яку не зможуть нести чи втримати.
Які завдання виконують гуманоїдні роботи?
Гуманоїдні роботи, будова яких нагадує будову тіла людини, незабаром можуть допомогти людям виконувати найрізноманітніші завдання. Багато реальних програм вимагають від них неодноразово маніпулювати певними об’єктами із регульованими або фіксованими розмірами. Наприклад, переносити пакування на складі. Вагу таких контейнерів не завжди можна передбачити через різний характер об’єктів, які вони можуть містити. Як результат, непередбачуваний характер інерційних властивостей цих об'єктів спонукає роботів спершу перевіряти свою спроможність їх підняти, а потім створювати цілу траєкторію руху тіла, яка буде безпечною і стабільною для підняття пакування.
Процес, завдяки якому робот генерує такі траєкторії, може бути складним. Людиноподібні роботи, як правило, мають велику кількість ступенів свободи, і рух, який вони повинні здійснити, щоб підняти предмет, має відповідати кільком різним критеріям. Це означає, що якщо пакування занадто важке або центр його маси знаходиться занадто далеко від робота, він, скоріше за все, не зможе виконати цей рух.
Що пропонують дослідники?
Техніка, розроблена дослідниками, дозволяє роботу зрозуміти параметри інерції контейнера після короткої взаємодії з ним. Згодом робот оглядає таблицю траєкторій, створену методом, і перевіряє, чи включає вона підйомний рух, який дозволив би йому підняти коробку з такими параметрами. Якщо такий рух чи траєкторія існують, то підняття коробки вважається можливим, і робот може негайно виконати завдання. В іншому разі робот визначає, що його можливостей не вистачить для виконання цього завдання. Таким чином, це економить час та витрати енергії робота, оскільки не дає йому генерувати рухи усім тілом перед кожною спробою підйому, навіть невдалою.
Вчені застосували цей метод для робота NAO, розробленого компанією SoftBank Robotics. Під час випробувань NAO швидко та ефективно виявляв предмети, які було неможливо або дуже важко підняти.
У майбутньому така техніка може бути застосована до інших гуманоїдних роботів, щоб зробити їх більш надійними та ефективними у виконанні подібних завдань.