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【環球播資訊】軟體機器人學習如何避免“黃油手”

2023-04-18 16:08:17 來源:中國科學報


(資料圖)

許多機械臂都擅長拾取物體,但如果拾取時機械臂的許多部件必須同時移動,那么當物體開始滑動時,進行即時調整可能具有挑戰性。英國倫敦大學學院的Thomas Thuruthel和同事制造了一種簡單的柔軟機械手,只要手腕一動,就能防止物體滑落。

研究人員用3D打印的塑料骨架和柔軟的模制硅膠材料制作了一只類似人類的手。為模仿人類皮膚感受壓力的方式,他們在這只手的手掌和手指上增加了32個柔性壓力傳感器。他們將手與手腕上裝有馬達的可移動手臂連接起來,并使手腕成為設備中唯一可以移動的部分。所有傳感器都連接到一臺計算機上以收集數據。

為訓練這只機械手,研究人員把它放在不同的物體上,然后嘗試不同的手腕動作,使富有彈性的手指抓住物體并把它們拿起來。Thuruthel說,即使手指不能移動,在1000多次嘗試中,這只機械手也能可靠地抓住隨機選擇的14個家居物品中的11個,比如一個桃子、一臺電腦和一卷氣泡膜。

為了處理滑動的物體,研究人員訓練了一個人工智能軟件,它根據傳感器讀數來判斷成功和失敗的拾取情況。這個軟件學會了識別物體何時開始脫離控制,并觸發新的手腕動作來防止這種情況發生。在人工智能控制下,這只機械手在大約79%的時間內成功地進行了調整。

瑞士聯邦理工學院的Robert Katzschmann表示,這只新的機械手過于簡單、運動受限,無法模仿人手抓取物體的不同方式,但實驗表明,人工智能系統只需要一點信息,就能學會辨別物體的不同感覺。他說,當他的團隊為更復雜、更靈巧的機械手添加“感官”時,他會考慮這種人工智能方法。

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