Ha az ember felemel egy dobozt – és egy picit megrázza –, akkor képes viszonylag nagy pontossággal megmondani, hogy milyen tárgy lehet benne. A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT), az Amazon Robotics és a British Columbia Egyetem kutatói most a robotokat tanították meg valami hasonló képességre.
A szakemberek egy olyan technikát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a gépek számára, hogy érzékelőket használjanak egy doboz súlyának, keménységének vagy tartalmának megállapítására azáltal, hogy felveszik és finoman megrázzák azt. A módszer segítségével, amely nem igényel külső mérőeszközöket vagy kamerákat, a robot másodpercek alatt pontosan meg tudja becsülni például azt, hogy milyen súlyú tárgyat emelt fel.
A szakemberek szerint mindez azért is hasznos, mert így jóval alacsonyabb költséggel lehet hatékony robotokat építeni. Arról nem is beszélve, ha például egy sötét pincében kell tárgyakat válogatnia a gépnek, vagy esetleg törmeléket kell eltakarítania egy földrengés helyszínén.
Az eljárás kulcsa egy szimulációs folyamat, amely a robot és a tárgy modelljeit használja fel, hogy gyorsan azonosítsa a tárgy jellemzőit, miközben a robot interakcióba lép vele. A kutatók módszere ugyanolyan jól képes megbecsülni egy tárgy tömegét, mint néhány összetettebb és drágább megoldás, amely például a számítógépes látásra támaszkodik. Ráadásul az adathatékony megközelítés elég robusztus ahhoz, hogy sokféle helyzetben működjön.
https://news.mit.edu/sites/default/files/styles/news_article__image_gallery/public/images/202505/MIT-Differentiable-Interaction-01_0.gif?
Peter Yichen Chen, az MIT tudósa és az arXiv preprint szerveren megjelent tanulmány szerzője szerint ez még mindig csak a felszín kapargatása, de a technológiával el lehet jutni oda, hogy a robot a szabadban önmagától ismerje fel a környezetét.
Az eljárás alapja a propriocepció, ami azt az érzéket jelenti, ami megmondja a testnek, hogy hol helyezkedik el a térben. Egy súlyemelő például a csuklójába és a bicepszében is érzi a súlyzó súlyát annak ellenére, hogy fizikailag a kezében tartja azt. Ugyanígy egy robot is „érezheti” egy tárgy súlyát a karjában lévő több ízületen keresztül.
Ahogy a robot felemel egy tárgyat, a kutatók rendszere jeleket gyűjt a robot ízületi jeladóitól, amelyek olyan érzékelők, amelyek mozgás közben érzékelik az ízületek forgási helyzetét és sebességét. A szakemberek szerint mivel a legtöbb robotban a mozgó alkatrészeket meghajtó motorokban találhatók ízületi érzékelők, így a technikájuk költséghatékonyabb, mint más megközelítések, amelyekhez extra érzékelőkre van szükség.
Az adott tárgy tulajdonságainak becsléséhez a robot-objektum interakciók során a rendszer két modellre támaszkodik: az egyik a robotot és annak mozgását szimulálja, a másik pedig a tárgy dinamikáját. Az algoritmus figyeli robot és a tárgy mozgását egy fizikai interakció során, és ízületi kódoló adatokat használ fel a tárgy tulajdonságainak visszafejtéséhez. Például egy nehezebb tárgy lassabban mozog, mint egy könnyű, ha a robot ugyanakkora erőt fejt ki.
Amint a szimuláció megegyezik a robot valós mozgásával, megvan az eredmény. Ehhez másodpercek kellenek csak. A kutatók szerint mindezzel olyan tulajdonságokat is meg lehet állapítani, mint egy tartályban lévő folyadék sűrűsége.
A jövőben szeretnék tovább csiszolgatni a rendszert, és olyan alkalmazási területeket találni a megoldásnak, ahol a legjobban ki lehet használni a fejlesztést.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
