Любой человек, кому приходилось иметь дело с роботизированным манипулятором, знаком с ситуацией, когда этом манипулятор не может захватить и удерживать предмет в силу различных причин. Система управления этим манипулятором не может решить, в какое положение поместить захват относительно объекта «неудобной» формы, а в некоторых случаях принятию «правильного» положения захвата препятствуют его собственная форма и другие находящиеся рядом предметы. Несколько лет назад Майя Кэкмак (Maya Cakmak) из Вашингтонского университета на конференции по робототехнике IROS представила идею использования для удержания объектов нескольких видов различных простых захватов, изготовленных при помощи трехмерной печати. А на конференции ICRA в пошлом месяце Майя Кэкмак представила вниманию общественности конструкцию нового универсального захвата, при помощи которого робот типа PR2 сможет удерживать даже самые «неудобные» для этого предметы.
Новый инструмент для робота представляет собой «прямоугольную призму с ручкой», но самым главным элементом является кремниевая пластина с текстурированной особым образом поверхностью, обеспечивающей максимально высокий коэффициент трения с поверхностью удерживаемого предмета. Согласно имеющейся информации, данный вид захвата «является идеальным для того, чтобы произвести захват и удержание любого предмета с минимальной площадью контакта и в условиях ограниченного пространства. Высокий коэффициент трения поверхности позволяет манипулировать объектами абсолютно любой формы, а не только геометрически правильных форм. Возможность использовать только кончик захвата, а не всю его площадь, позволяет значительно расширить ряд выполняемых роботом действий».
В настоящее время опытный образец нового захвата был установлен в качестве дополнительной «руки» робота PR2, которую он может использовать всякий раз, когда в этом возникает необходимость. Эта необходимость определяется специализированным «умным» программным обеспечением системы управления роботом, которое способно определить, будет ли для выполнения действий достаточно только стандартных манипуляторов, или роботу нужно будет использовать возможности дополнительного захвата. При этом, алгоритмы программы построены не на наборе простых правил, в их основе лежит математическая модель, при помощи которой робот на базе уже приобретенного опыта сам прогнозирует к каким последствиям приведет выполняемое им действие.
Вышеупомянутая математическая модель сложна сама по себе, ведь поведение захватываемых и перемещаемых предметов зависит не только от физических свойств окружающего мира, все это также зависит от свойств поверхности, прочности, размеров, веса и прочих физических параметров самого предмета. Поэтому, в некоторых случаях, для того, чтобы определить то, с чем ему придется иметь дело, робот может несколько раз «попробовать его на ощупь», прикоснувшись и потолкав незнакомый предмет манипулятором.
Все это было сделано для реализации далекой перспективы создания роботов, способных оказывать людям всестороннюю помощь в выполнении повседневных действий в быту и хозяйстве. Нетрудно догадаться, что при этом роботам придется сталкиваться с самыми различными предметами, различных форм и изготовленными из различных материалов. Для этого роботу потребуется иметь один или максимум два универсальных захвата, ведь ездить каждый раз к трехмерному принтеру и ждать пока он изготовит специализированный захват, является делом совершенной нецелесообразным с практической точки зрения.
Источник:
