Los robots inteligentes actuales pueden reconocer con precisión muchos objetos mediante la vista y el tacto. La información táctil obtenida con la ayuda de sensores, así como algoritmos de aprendizaje automático, permiten a los robots identificar objetos preprocesados.

Sin embargo, la percepción suele ser confusa cuando se presentan objetos similares en tamaño y forma, u objetos desconocidos para el robot. Otros factores que limitan la percepción del robot son el ruido de fondo y los objetos del mismo tipo con diferentes formas y tamaños.

En Reseñas de Física Aplicada, Los investigadores de AIP Publishing de la Universidad de Tsinghua trabajaron para superar la dificultad del reconocimiento robótico de una variedad de objetos comunes pero complejos.

Los humanos tenemos muchos tipos diferentes de sensores táctiles, uno de los cuales es la sensación de calor. Nos permite sentir el viento, percibir el calor y el frío, y distinguir entre tipos de materiales como la madera y el metal debido a las diferentes sensaciones refrescantes. Los investigadores intentaron imitar esta capacidad desarrollando un método robótico de detección táctil que incorporaba detección térmica para una detección de objetos más fuerte y precisa.

«Proponemos el uso de la detección táctil espaciotemporal durante el agarre de la mano para ampliar la función y la capacidad de los robots para detectar simultáneamente múltiples atributos del objeto agarrado, incluida la conductividad térmica, la difusividad térmica, la rugosidad de la superficie, la presión de contacto y la temperatura», dijo el autor Rong Zhu. .

El equipo creó un sensor en capas con detección de material en la superficie y sensibilidad a la presión en la parte inferior con una capa intermedia porosa que es sensible a los cambios térmicos. Emparejaron este sensor con un eficiente algoritmo de clasificación en cascada que descarta tipos de objetos de fáciles a difíciles, comenzando con categorías simples como cajas de cartón vacías antes de pasar a cáscaras de naranja o trozos de tela.

Para probar las capacidades de su método, el equipo creó un sistema táctil robótico inteligente para clasificar residuos. El robot recogió una variedad de desechos comunes, incluidas cajas de cartón vacías, restos de pan, bolsas y botellas de plástico, servilletas, esponjas, cáscaras de naranja y medicamentos caducados. Separó los desechos en contenedores separados para reciclaje, desechos de alimentos, desechos peligrosos y otros desechos. Su sistema logró una precisión de clasificación del 98,85%, reconociendo una variedad de objetos de desecho nunca antes vistos. Este comportamiento exitoso de clasificación de residuos podría reducir significativamente el trabajo humano en escenarios de la vida real y brindar una amplia aplicabilidad a las tecnologías de vida inteligente.

Las investigaciones futuras en esta área se centrarán en mejorar la inteligencia incorporada y la implementación autónoma de robots.

«Además, al combinar este sensor con la tecnología de interfaz cerebro-computadora, la información táctil recopilada por el sensor puede transformarse en señales neuronales aceptables para el cerebro humano, restaurando así la percepción táctil en personas con discapacidades en las manos», dijo Zhu.



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