タッチのみを使用したロボットによるオブジェクト操作の画期的な進歩

カリフォルニア大学サンディエゴ校 (UCSD) のエンジニアは、視覚入力の必要性を排除し、接触のみに基づいて物体を回転できる優れたロボット ハンドを開発しました。 人間が視覚に頼らずに物体を楽に扱う様子にヒントを得て、研究チームは、手のひらと指全体に 16 個のタッチ センサーを備えた 4 本指のロボット ハンドを装備しました。 各センサーは物体が接触しているかどうかを検出し、ロボットハンドがハンド内回転を実行するための単純なバイナリ信号を提供します。

このアプローチは、主にロボット ハンドの指先に配置されたいくつかの高解像度タッチ センサーを使用する他の方法とは異なります。 カリフォルニア大学サンディエゴ校の電気・コンピュータ工学の主任研究者兼教授であるシャオロン・ワン氏は、これらの従来の方法には限界があると説明した。 多くの場合、物体との接触が最小限に抑えられ、手の感知能力が制限されます。 さらに、テクスチャ情報を提供する高解像度のタッチ センサーはシミュレーションが難しく、高価であるため、現実の実験には実用的ではありません。

チームは、不規則な形状を含むさまざまな物体を回転させるロボットハンドの仮想シミュレーションを使用してシステムをトレーニングしました。 このシステムは、回転中にどのセンサーが物体と接触しているか、また手の関節の現在および以前の位置を判断します。 この情報をもとに、システムは次の時点でロボットハンドを適切な関節動作に導きます。

システムに馴染みのない現実の物体を使ったテストにより、ロボット ハンドの有効性が実証されました。 トマト、ピーマン、ピーナッツバターの缶、さらには難しい形のおもちゃのゴム製アヒルなどのオブジェクトを回転させることに成功しました。 より複雑なオブジェクトの回転には時間がかかりましたが、ロボットハンドは異なる軸を中心にオブジェクトを回転させることで多用途性を示しました。

研究者たちは現在、捕まえる、投げる、ジャグリングなど、より複雑な操作タスクへのアプローチを拡大することに焦点を当てています。 ロボットハンドが手の中での操作を習得できるようにすることで、ロボットが実行できる作業の範囲を広げることが期待されている。 ロボット操作におけるこの画期的な進歩は、ロボット工学の分野における重要な前進を意味するだけでなく、光のない場所や視覚的に困難な環境でもロボットが物体を操作できるようにする可能性もあります。