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这个研究让机器人能更快抓住东西!

2019-10-27 00:10 伟德国际网站

  能搬运起重量达1t的汽车,能分辨出0.02mm的精度,这些都是人类做不到的,我们编程的时候却往往存在误区,想要机器人模仿人类的动作,但更应该想的是通过算法简化和优化人类的动作,并让机器人去做。

  例如如果你在桌子旁拿着笔或铅笔,试试这个动作:用拇指和食指抓住笔的一端,另一端抵着桌子。把你的手指滑下钢笔,然后把它翻过来,不要让它掉下来,这不太难吧?但是对于一个机器人来说,通过容器来分拣一个物体并试图抓取其中的一个,这是一个计算繁琐的动作。甚至在机器学习中,机器人尝试移动之前,它都必须根据物理基本定律计算一系列特性和概率,例如工作台,笔及其两个手指的摩擦和几何形状,以及这些特性的各种组合如何机械地相互作用。

  现在,麻省理工学院的工程师想办法打破了这一物理的算法局限,他们已经找到了一种方法,可以通过将物体推向静止表面来显着加快机器人调整其对物体的抓握力所需的计划过程,传统算法需要数十分钟来计划一系列动作,而新团队的方法将这一预计划过程缩短到不到一秒钟。麻省理工学院机械工程副教授阿尔贝托罗德里格斯(alberto rodriguez)表示,更快的规划过程将使机器人更具效率,特别是在工业环境中,能够快速找出如何推动、滑动的方法,或者在其环境中使用其他功能来重新定位所掌握的物体能应用在很多场合。这种灵活的操作对于任何涉及挑选和排序,甚至复杂工具使用的任务时都是非常有用的。Rodriguez(罗德里格斯)说:“这是一种扩展,甚至简单的机械手的灵活性的方法,因为归根结底,机器人与人类并不一样,他们的可应用能力也不同。”该小组的结果17日在国际机器人研究杂志(The international Journal of Robotics Research)上发表 。Rodriguez的合著者是机械工程研究生Nikhil Chavan-Dafle和电气工程与计算机科学研究生Rachel Holladay。锥中的物理学Rodriguez的团队一开始致力于使机器人能够利用其环境来帮助他们完成物理任务,例如在垃圾箱中拾取和分类物体。但现有算法通常需要花费数小时来为机器人抓取器预先计划一系列动作,这主要是因为,对于它考虑的每个动作,该算法必须首先计算该动作是否满足许多物理定律,例如牛顿定律和库仑定律,还有些描述物体之间摩擦力的定律。罗德里格斯说:“整合所有这些定律,考虑机器人可以做所有可能的运动,而从中选择一个有用的运动是一个繁琐的计算过程。”他和他的同事们在决定机器人手的运动方式之前,找到了一种解决这些物理问题的紧凑方法。他们通过使用“运动锥”来做到这一点,“运动锥”本质上是可视的锥形摩擦图。这种新的算法可以加快机器人抓爪的规划过程。如图所示,实验室中的一个机器人捡起了印刷体字母T,然后将其推向附近的墙壁以使其重新倾斜,然后再将其放回垂直位置。



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