Роботам, которых посылают расчищать зоны бедствий, такие как атомная станция Фукусима в Японии, необходима сильная и надежная хватка. В данной ситуации может помочь рука, которая может «видеть» в трехмерном режиме. Лондонская компания Shadow Robot тестирует «Ловкую руку» с встроенной камерой Kinect с датчиком глубины, при помощи которой можно будет анализировать трехмерную форму любого предмета, на котором сфокусировался робот или который роботу передал человек.
Затем ПО создает компьютерную 3D-модель приближающегося объекта и рассчитывает позицию пяти пальцев, которая будет оптимальной для надежного захвата объекта.
Технология, разработанная компанией Shadow Robot и Королевским колледжем в Лондоне (Великобритания) и профинансированная Государственным агентством по стратегическим технологиям при правительстве Великобритании, была продемонстрирована на прошлой неделе на выставке роботов Automatica 2014 в Мюнхене (Германия).
В ходе эксклюзивной демонстрации для журнала New Scientist было невероятно интересно наблюдать за визуальными «мысленными» процессами, происходящими на экране за рукой. Как только объект приближается к руке, – будь то хрупкая лампа накаливания, либо фляжка из твердого металла, либо журнал New Scientist (см. видео), – ПО не только сканирует его форму, но и рассчитывает его положение при помощи большой трехмерной стрелы-указателя, которая имитирует то, каким образом объект передается в руку робота.
«Как только устройство увидело объект, рассчитало его позицию относительно своего, оно определяет оптимальный способ для взятия, – говорит начальник отдела производства Гэвин Кэссиди (Gavin Cassidy). – Даже если рука держит предмет, она постоянно отслеживает надежность захвата, используя датчики касаний и давления».
Это означает, что если устройству передать маленький кусочек какого-либо фрукта, система будет использовать только три пальца (включая большой), чтобы взятие было очень легким, практически изящным. Когда нужно взять большой объект, задействуются все пальцы, чтобы он был «обернут» со всех сторон. Как только объект был идентифицирован системой, он может быть добавлен в архив, чтобы впоследствии уже быстрее его распознать, говорит Марк Эддисон (Mark Addison), разработчик ПО в компании Shadow Robot.
Для проведения тестов в системе использовалась наружная камера с датчиком глубины, установленная близко к руке. Однако, как говорит Кэссиди, целью является создание камеры высокого разрешения с датчиком глубины и размером с микрочип, которая будет встроена в саму руку.
Тони Белпим (Tony Belpaeme), исследователь в области робототехники в Плимутском университете (Великобритания), говорит, что это очень разумно. По его словам, те же самые системы с использованием камеры с датчиком глубины на расстоянии не всегда могут получить полную картинку объекта.
«Поэтому захват может быть верным для объектов, которые вы можно видеть, но не для «неосвещенной части» предмета, – Камера, установленная прямо на руке, имеет большие перспективы, так как рука сможет сканировать объекты со всех сторон, а затем вычислить оптимальный захват».