Robotik

Das Team lässt Roboter überlegen, ob sie eine Kiste sicher anheben können oder nicht

Das Team lässt Roboter überlegen, ob sie eine Kiste sicher anheben können oder nicht



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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, Gegenstände 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 Gegenstände zu transportieren. Es besteht die Möglichkeit, dass der Roboter das Objekt fallen lässt, beschädigt oder sogar den Rücken verletzt.

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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 um Robotern zu helfen, festzustellen, ob sie ein bestimmtes Objekt anheben können oder nicht.

Yuanfeng Han vom Team sagte gegenüber TechXplore: "Wir waren besonders daran interessiert, wie ein humanoider Roboter über die Machbarkeit des Hebens einer Kiste nachdenken 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 mögliches Problem sind jedoch die Recheneinschränkungen. Das Erzeugen von Bewegungsbahnen zur Berechnung eines Pfades für die Hebeaktion ist für den Roboter oft "mental anstrengend". Humanoide Roboter haben oft einen ziemlich hohen Bewegungsbereich (ROM) und müssen ihren ROM einschränken, um Dinge zu heben.

Deshalb können Roboter ihre Bewegung oft nicht ausführen, wenn die Box zu schwer für sie oder die Box ist Schwerpunkt ist 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 basieren wir auf unseren früheren Erfahrungen Wir wissen, ob es zu schwer ist, um es zu heben oder nicht. "

"In ähnlicher Weise beginnt unsere Methode mit der Erstellung einer Trajektorientabelle, in der verschiedene gültige Hubbewegungen für den Roboter gespeichert werden, die einer Reihe von physikalischen Parametern der Box mithilfe von Simulationen entsprechen. Anschließend betrachtet der Roboter diese Tabelle als das Wissen seiner bisherigen Erfahrungen."

Die Technik wurde von Han und seinem Kollegen Ruixin Li entwickelt und von Professor Gregory Chirikjian vom Fachbereich 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 und stellt fest, ob er das Anheben der Box erfolgreich ausführen kann.

Wenn es eine gültige Flugbahn 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, die gültigen Ganzkörper-Hubbewegungs-Trajektorien gemäß den Trägheitsparametern einer Box. Anschließend haben wir einen Algorithmus entwickelt, der auf physischen Interaktionen basiert und dem Roboter bei der Interaktion hilft mit der Box sicher und schätzen Sie die Trägheitsparameter der Box. "

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 auf ArXiv vorveröffentlicht.


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