tgoop.com/robotics_channel/2409
Last Update:
Чувствительный робопалец
Вспомните себя ребёнком, играющим в песочнице. Представьте, как запускаете руку в горку песка и нащупываете там забытую кем-то машинку или формочку. Люди без труда понимают, что за предмет им попался, даже если его не видят. Такую же способность учёные из MIT попытались придать роботам.
Созданный ими Digger Finger — остроконечный робот-палец с тактильным датчиком — погружается в песок, рис или другой рыхлый материал и пытается “понять” что он нащупал.
Такое устройство потенциально могло бы пригодиться для обнаружения кабеля или закопанной бомбы, как альтернатива существующим методам распознавания скрытых объектов. На данный момент для этого используются ультразвуковые устройства и специальные радары, способные излучать волны, проникающие под землю. Но эти методы позволяют лишь в общих чертах определить форму объекта, но не дают возможности понять, кости это, скажем, или просто осколок камня.
Digger Finger способен гораздо точнее определять, что за предмет он нащупал. Для этого он использует модифицированный сенсор GelSight на эластомерах, умеющий считывать топографию трёхмерных объектов из разных материалов с разрешением вплоть до микронов.
Стандартный сенсор GelSight — это слой прозрачного геля с отражающей мембраной, которая деформируется при нажатии. За ней находятся светодиоды трёх цветов и камера. Свет проходит сквозь гель и отражается от мембраны, камера фиксирует картинку, которая получается при отражении. Алгоритмы компьютерного зрения обрабатывают данные и выдают 3D-карту объекта, которого касался мягкий сенсор.
Проблема только в том, что устройство GelSight довольно громоздкое, а робопалец должен быть заострённым, чтобы суметь проникнуть в зернистую среду. Поэтому в Digger Finger сенсор уменьшили. Изменили форму, превратив его в тонкий цилиндр со скошенным кончиком, оставили только один синий светодиод и добавили флуоресцентную краску. В итоге получился электронный палец с тактильной мембраной площадью около двух см2.
Также, в устройство установили вибромотор, чтобы рыть песок или гравий и провели серию тестов, чтобы найти оптимальные амплитуду и частоту колебаний. Как оказалось, быстрые вибрации помогают “разжижать” материал и углубляться быстрее, хотя этого эффекта сложнее достичь в песке, чем в рисе.
Также, необходимо было решить проблему с застрявшими между мембраной и объектом частицами. Чтобы избавиться от них робопалец крутится вокруг центральной оси. Впрочем, если это происходило в песке, всё равно удавалось распознать контуры объекта. А вот даже единичные зёрна риса сильно мешали процессу. Эксперименты в итоге показали, что устройство необходимо калибровать под конкретное зернистое вещество, настраивать движения, их амплитуду и частоту. Учёные теперь планируют опробовать робопалец в других средах.
👁Смотреть на Digger Finger
🤓Читать техническое описание
ℹ️Источник — сайт MIT
🌐Сайт разработчиков тактильного сенсора GelSight
👁Смотреть, как работает сенсор
BY Robotics Channel
Share with your friend now:
tgoop.com/robotics_channel/2409