Японці навчили робота швидко працювати в парі з людиною

Японські інженери навчили робоманіпулятор відстежувати положення об'єктів і швидко підлаштовувати свої рухи під рухи людини для синхронізації дій. Короткий опис розробки опубліковано на сайті Токійського університету.

Взаємодія між людиною і роботом (Human-robot interaction, HRI) - це один з найважливіших напрямків у сучасній робототехніці. У рамках нього інженери розробляють роботів, призначених для допомоги людині та спільної роботи з нею, а також пропонують різні концепції та досліджують психологічні або соціальні аспекти такої взаємодії. Зокрема, поки роботи не знаходяться на досить високому рівні розвитку, інженери створюють роботів-помічників, які можуть, наприклад, подавати інструменти, тримати вантажі або виконувати інші допоміжні роботи. Проте навіть такі роботи часто не можуть зрівнятися з людиною за швидкістю роботи, а значить, не підходять для реального застосування поза лабораторіями.

Група інженерів з лабораторії Масатосі Ісікави (Masatoshi Ishikawa) Токійського університету створила роботизований маніпулятор, здатний відстежувати рухи людини і адаптувати власні із затримкою в одну мілісекунду.

Маніпулятор складається з трьох пальців, закріплених на єдиній підставі. Маніпулятор працює в парі з високоточною системою відстеження рухів, що складається з інфрачервоного випромінювача, що освітлює предмет в руці, а також високошвидкісної камери. Для відстеження рухів інженери вибрали поширений метод - на краю предмета закріплюються світловідбиваючі маркери, положення яких у реальному часі визначається камерою.

Завдяки такій системі робот вміє в реальному часі підлаштовувати положення своїх пальців при обертанні пластини людиною навколо двох осей, а також компенсувати нахилення пластини таким чином, щоб вона завжди була паралельна підлозі. Як демонстрацію можливостей системи інженери показали, як людина разом з роботом можуть насадити пластину з отвором діаметром 6,35 міліметрів на металевий штир діаметром 6,325 міліметрів, залишаючи пластину в горизонтальному положенні.

Розробники не розповіли про те, якими вони бачать потенційні застосування розробки. Можливо, таку систему можна застосувати у важких моторизованих верстатах, які могли б постійно відстежувати напрямок зусилля користувача і рухатися відповідно до нього.

Нещодавно інженери з лабораторії Масатосі Ісікави представили інше застосування для трипальцевого маніпулятора з високошвидкісною системою відстеження рухів. Вони навчили його збирати кубик Рубіка, виконуючи рухи трьох типів і відстежуючи положення центру мас кубика з частотою 500 разів на секунду. Крім того, трохи пізніше вони показали іншого спритного і швидкого робота, який вміє ловити падаючі предмети, не пошкоджуючи їх. Як приклад інженери продемонстрували, що робот здатний зловити падаючий на нього шматочок маршмеллоу, практично не зминаючи його.