Die Zukunft für humanoide Roboter scheint vielversprechend. Es gibt eine Vielzahl laufender Projekte, um sie dazu zu bringen, Menschen bei verschiedenen Aufgaben zu helfen. Viele dieser Projekte konzentrieren sich darauf, Roboter dazu zu bringen, Objekte für uns aufzunehmen und zu tragen.
Es gibt viele Roboter, die leichte Objekte unterschiedlicher Form und Größe aufnehmen und transportieren können. Es hat sich jedoch als große Herausforderung erwiesen, sie dazu zu bringen, schwerere Objekte zu transportieren. Es besteht die Möglichkeit, dass der Roboter das Objekt fallen lässt oder beschädigt oder sogar beschädigtverletzte ihren Rücken.
Ok, wir haben vielleicht den letzten Teil erfunden, aber um das andere Problem anzugehen, hat ein Forscherteam der Johns Hopkins University und der National University of Singapore NUS einen Prozess entwickelt. in drei Schritten ausgeführt damit Roboter feststellen können, ob sie ein bestimmtes Objekt anheben können oder nicht.
Yuanfeng Han vom Team erzählt TechXplore "Wir waren besonders daran interessiert, wie ein humanoider Roboter über die Machbarkeit des Hebens einer Kiste mit argumentieren kann unbekannte physikalische Parameter , "und fügte hinzu:" Um eine solch komplexe Aufgabe zu erfüllen, muss der Roboter normalerweise zuerst die physikalischen Parameter der Box identifizieren und dann eine Ganzkörper-Bewegungsbahn erzeugen, die sicher und stabil ist, um die Box anzuheben. "
Recheneinschränkungen
Ein potenzielles Problem sind jedoch die Recheneinschränkungen. Das Erzeugen von Bewegungsbahnen zur Berechnung eines Pfades für die Hebeaktion ist für den Roboter oft "mental anstrengend". Oft haben humanoide Roboter einen ziemlich hohen Bewegungsbereich ROM und diesenmuss ihr ROM einschränken, um Sachen zu heben.
Deshalb können Roboter ihre Bewegung oft nicht ausführen, wenn die Box zu schwer für sie oder die Box ist. Schwerpunkt befindet sich an einem unerwarteten Ort.
Han erklärt: "Denken Sie an uns Menschen. Wenn wir versuchen zu überlegen, ob wir ein schweres Objekt wie eine Hantel anheben können, interagieren wir zuerst mit der Hantel, um ein bestimmtes Gefühl für das Objekt zu bekommen. Dann, basierend auf unseremAus früheren Erfahrungen wissen wir, ob es zu schwer für uns ist, um zu heben oder nicht. "
"In ähnlicher Weise beginnt unsere Methode mit der Konstruktion von a Flugzeugtabelle wodurch verschiedene gültige Hubbewegungen für den Roboter gespeichert werden, die einer Reihe von physikalischen Parametern der Box unter Verwendung von Simulationen entsprechen. Dann betrachtet der Roboter diese Tabelle als das Wissen seiner vorherigen Erfahrung. "
Die Technik wurde von Han und seinem Kollegen Ruixin Li entwickelt und von Professor Gregory Chirikjian, Abteilung für Maschinenbau, überwacht. Die Roboter interagieren zuerst kurz mit der Box, um ihre Trägheitsparameter zu erfassen. Anschließend überprüft der Roboter die ihm zur Verfügung gestellte Flugbahn-Tabelle undbestimmt, ob das Anheben der Box erfolgreich ausgeführt werden kann.
Wenn es eine gültige Trajektorie findet, hält es das Anheben der Box für machbar und macht es. Wenn nicht, lehnt der Roboter die Aufgabe einfach ab. Oder wie Han erklärt: "Im Wesentlichen speichert die Trajektorientabelle, die unsere Methode offline erstellt, das gültige Ganze-Körper, der Bewegungsbahnen gemäß dem Bereich einer Box anhebt Trägheitsparameter . Anschließend haben wir einen Algorithmus entwickelt, der auf physischen Interaktionen basiert und dem Roboter hilft, sicher mit der Box zu interagieren und die Trägheitsparameter der Box abzuschätzen. "
Auf diese Weise auch Roboter Rechenleistung sparen da sie ihre Bewegungen nicht berechnen müssen, bevor sie versuchen, etwas anzuheben, das sie nicht können. Der Artikel ist vorveröffentlicht ArXiv .