Технологія GelSight Svelte дає роботизованим пальцям відчуття дотику на всю довжину

Хоча існує низка оптичних систем, які надають роботам руки відчуття дотику, більшість із цих систем плоскі, тому вони обмежені кінчиками пальців. Однак нова система MIT працює по всій довжині кожного пальця. Інсталяція, відома як GelSight Svelte, базується на існуючій технології GelSight Массачусетського технологічного інституту.

В останній системі пластина з прозорого силікону покрита з одного боку шаром непрозорої металевої фарби. Коли пофарбована сторона притискається до поверхні, вона деформується відповідно до форми цієї поверхні. Дивлячись крізь протилежну, нефарбовану сторону силікону, можна побачити дрібні контури поверхні, що вдавлюється у фарбу.

Використовуючи камеру та комп’ютерні алгоритми, система здатна перетворювати ці контури на 3D-зображення, які захоплюють деталі глибиною менше одного мікрометра та шириною приблизно двох мікрометрів. Ці візуальні деталі перетворюються на еквівалент точок тиску, які відчували б наші нерви.

Масачусетський технологічний інститут спочатку включив датчик GelSight в одну подушечку пальця роботизованого захвату, дозволяючи пристрою «відчувати» кабелі, які він хапає. У наступній руці GelSight EndoFlex, яка могла ідентифікувати тривимірні об’єкти, відчуваючи їх форму, по два датчики були вбудовані в кожен із трьох пальців (загалом шість на всю руку).

GelSight Svelte також розширює сенсорні можливості за межі подушечок пальців, але в набагато витонченішому та ефективнішому стилі. Його вже інтегрували з трьома пальцями роботизовану руку.

Кожен палець цієї руки містить лише одну внутрішню камеру, розташовану біля основи пальця. Є також два ряди внутрішніх світлодіодів (один жадібний, один червоний), що проходять уздовж пальця, а також є два дзеркала – одне довге вигнуте дзеркало проходить по довжині пальця, а коротше плоске дзеркало розташоване під кутом під камерою. .

Дивлячись у плоске дзеркало, камера може бачити відображення всього викривленого дзеркала, таким чином бачачи всі деформації поверхні пальців, які відбиваються ним. Щобільше, аналізуючи насиченість зеленого та червоного світла кожної деформації, можна визначити величину тиску, яку нижня поверхня чинить на силікон.

Крім того, GelSight Svelte безперервно відстежує кривизну кожного пальця за допомогою датчиків у гнучкому каркасі, який проходить уздовж тильної сторони пальця. Система знає, що чим більше вигинається палець, тим сильніший тиск він чинить на об’єкт, який тримає.

«Оскільки наш новий датчик має форму людського пальця, ми можемо використовувати його для виконання різних типів захватів для різних завдань, замість того, щоб використовувати захвати для всього», — сказав Алан (Цзялян) Чжао, аспірант машинобудування та провідний автор статті про дослідження. «З паралельним захватом щелепи можна зробити дуже багато. Наш датчик справді відкриває нові можливості для різних маніпуляцій, які ми могли б виконувати за допомогою роботів». Джерело