Robotik

Roboterhände, die sich das Bewegen beibringen

Roboterhände, die sich das Bewegen beibringen

Eine Gruppe von Ingenieuren schuf ADROIT, eine der dynamischsten manipulativen Roboterhände, die sich selbst beibrachte, wie man einen Stock zwischen den Fingern dreht.

Handbewegungen sind einige der komplexesten Formen biologischer Bewegungen, die Biegen, Schwenken und Erfassen von Reibung erfordern, die Menschen oft mühelos ausführen können. Die Bewegungen erfordern komplexe biologische Systeme, die insbesondere für Roboter schwer nachzuahmen sind. Handfertigkeit ist eine der herausragendsten Fähigkeiten, mit denen sich Menschen entwickelt haben. Menschliche Hände sind ein wesentlicher Bestandteil menschlicher Aktivitäten geworden. Wenn Roboter in unsere menschenzentrierte Welt integriert werden sollen, müssen sie über Handmanipulatoren und Steuerungen verfügen, die den Fähigkeiten des Menschen ähneln.

Ein Ingenieurteam der University of Washington entschied sich, die komplexe Herausforderung anzunehmen und zu versuchen, Roboterhände nachzubilden, die die komplizierten Motorsteuerungen nachahmen könnten, für die Menschen bekannt sind. Das Team bestand aus Vikash Kumar, Yuval Tassa, Tom Erez und Emanuel Todorov, die eine Roboterhand entwickelten, die einer menschlichen Hand schockierend ähnlich war.

Die Hand wurde von angetrieben 48 pneumatische Antriebe das kontrollierte den Grad und die Kraft, die auf Hand und Finger ausgeübt wurden. Es kann sich schneller als eine menschliche Hand bewegen und grundlegende Verhaltensweisen einer menschlichen Hand nachbilden. Insgesamt kostete der Roboter unglaubliche 300.000 USD.

Die Roboterhand war in der Lage, menschliche Aufgaben wie das Tippen auf einer Tastatur und beeindruckender das Ausführen eines Stocks mit den Fingern auszuführen. Zuerst hatte der Roboter mit der Aufgabe zu kämpfen, aber dank einer cleveren Computersoftware konnte er sich selbst „beibringen“, die Bewegung zu optimieren.

[Bildquelle:Vikash Kumar]

„Normalerweise schauen sich die Leute eine Bewegung an und versuchen herauszufinden, was genau passieren muss - der kleine Finger muss sich auf diese Weise bewegen, also werden wir einige Regeln einfügen und es versuchen, und wenn etwas nicht funktioniert, hat sich auch der Mittelfinger bewegt viel und der Stift kippte, also werden wir eine andere Regel versuchen. Was wir verwenden, ist ein universeller Ansatz, der es dem Roboter ermöglicht, aus seinen eigenen Bewegungen zu lernen und keine Anpassungen von uns erfordert. “ ~ Professor Emo Todorov an E & T.

Es war in der Lage, den Steuerknüppel aufgrund seiner schnellen Handbewegungen zu manipulieren, die der Algorithmus des Roboters analysiert und dann lernt, um die Aufgabe flüssig und effektiv auszuführen und sich im Laufe der Zeit zu verbessern.

Jeder Mensch, der versucht hat, einen Stock nur mit den Fingern zu drehen, kann die Konzentration und die handmanipulativen Fähigkeiten schätzen, die erforderlich sind, um den Wirbel präzise und anmutig auszuführen. Kleine Fehlleitungen oder ungenau ausgeführte Bewegungen können dazu führen, dass der Steuerknüppel außer Kontrolle gerät. Der Roboter führte eine ähnliche Aufgabe aus, obwohl er langsam anfing, aus seinen Erfahrungen lernen und die Bewegung verbessern konnte, bis er fast natürlich aussah.

Einige Menschen haben jedoch Hände, die nicht mit einem hohen Maß an Effizienz funktionieren und sie in bestimmten Lebensbereichen herausfordern. Und manchmal benötigt ein Arbeiter oder eine Person, die eine Aufgabe ausführt, einen zusätzlichen Satz Hände, die ähnlich wie ein echter Satz Hände funktionieren. Die Schüler, die die Roboterhand mit fünf Fingern erstellt haben, könnten die Antwort auf viele menschliche Aktivitäten sein, einschließlich eines zusätzlichen Satzes Hände für Mechaniker, und auf einen Assistenten im Operationssaal, um ein stabiles und präzises Instrument bereitzustellen, das Leben retten kann. Welche zukünftigen Anwendungen die manipulativen Roboterhände auch immer erleben werden, es könnte durchaus die Zukunft hilfreicher Hände sein.

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Geschrieben von Maverick Baker


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