Находчивая рука
Роботы-манипуляторы давно стали классикой робототехники. В мире они широко распространены. Их ставят, например, на спины всем известных робособак. Оснащение манипуляторов новыми достижениями электроники и современными алгоритмами дает им новые возможности. Именно таков манипулятор RFusion, созданный на электроинженерном факультете Массачусетского технологического института, в лаборатории профессора Фаделя Адиба (Fadel Adib).
Группа пяти исследователей под руководством выпускника института Айзека Перпера создала манипулятор, который способен находить нужный предмет среди вороха других, даже если он глубоко зарыт. Манипулятор делает это с помощью видеокамеры, радиопередатчика и алгоритмов искусственного интеллекта. Искомый предмет обязательно должен быть помечен радиочастотной меткой (RFID). Это могут быть знакомые всем сантиметровые бумажные квадратики со спиральками из фольги или подкожные чипы. Миллиардами меток маркируют разные товары: детали машин, одежду, пищу и пр. Радиосигнал, зондирующий метку, проникает сквозь большинство препятствий.
Последовательность действий робота такова. Сначала по отклику радиометки процессор грубо локализует сферическую область пространства с объектом и пытается увидеть его. Затем RFusion оптимальным способом разгребает и удаляет предметы вокруг находки. Наконец, робот берет ее в плоские зажимы и перемещает на нужное место. Быстро достичь цели ему позволяет обучаемый алгоритм искусственного интеллекта, который выбирает лучшую траекторию движения к предмету. ИИ тренируют, чтобы минимизировать число попыток захвата и суммарного перемещения зажима.
Испытания показали, что эффективность достижения цели роботом составляет 96%. Поиск нужного предмета в хаосе пространства — это серьезная математическая задача, ею лаборатория занимается несколько последних лет.
Механическая рука сможет выбирать предметы на складах, сортировать, разбирать и устанавливать детали машин, помогать инвалидам. Она способна даже стать частью умного дома. Сейчас роботу необходимы периодические остановки для считывания данных сенсоров и их обработки. В будущем инженеры надеются сделать движения руки непрерывными.