04/07/2024
Door Ad Spijkers
De University of Bristol heeft een belangrijke mijlpaal bereikt in de ontwikkeling van tactiele robothanden.
Het verbeteren van de behendigheid van robothanden kan aanzienlijke gevolgen hebben voor het automatiseren van taken zoals het verwerken van goederen voor supermarkten of het sorteren van afval voor recycling. Een team in het zuidwesten van Engeland heeft een viervingerige robothand gemaakt met kunstmatige tactiele vingertoppen die objecten zoals ballen en speelgoed in elke richting en richting kunnen draaien. Het kan dit zelfs doen als de hand ondersteboven ligt.
Voorgeschiedenis
In 2019 was OpenAI in San Fransisco (bekend van ChatGPT) de eerste die menselijke behendigheid toonde met een robothand. De opzet van OpenAI maakte gebruik van een kooi met negentien camera's en meer dan 6.000 CPU's om grote neurale netwerken te leren kennen die de handen konden besturen. Maar deze operatie bracht aanzienlijke kosten met zich mee en OpenAI ontbond al snel het twintigkoppige roboticateam.
De onderzoekers in Bristol wilden zien of vergelijkbare resultaten konden worden bereikt met eenvoudigere en kostenefficiëntere methoden. Het afgelopen jaar hebben vier universiteitsteams (MIT in Boston, University of California in Berkeley, Columbia University in New York en University of Bristol) complexe staaltjes handvaardigheid van robots getoond. Dat varieerde van het oppakken en doorgeven van hengels tot het draaien van kinderspeelgoed in de hand. Zo ontwikkelden de onderzoekers in Bristol in 2022 3D-geprinte vingertoppen. Dit gebeurde allemaal met behulp van eenvoudige sets -ups en desktopcomputers.
Gevoel van aanraking
De belangrijkste vooruitgang die dit mogelijk maakte, was dat de teams allemaal een gevoel van aanraking in hun robothanden inbouwden. Het ontwikkelen van een tactiele sensor met hoge resolutie werd mogelijk dankzij de vooruitgang in smartphonecamera's die nu zo klein zijn dat ze comfortabel in de vingertop van een robot passen.
In Bristol gebruikt de kunstmatige tastvingertop een 3D-geprint gaas van pin-achtige papillen aan de onderkant van de huid. Het concept is gebaseerd op het kopiëren van de interne structuur van de menselijke huid. Deze papillen worden gemaakt op geavanceerde 3D-printers die zachte en harde materialen kunnen mengen om ingewikkelde structuren te creëren, zoals die in de biologie voorkomen.
Ondersteboven
De eerste keer dat dit ondersteboven werkte op een robothand was spannend, omdat niemand dit eerder had gedaan. Aanvankelijk liet de robot het voorwerp vallen. Maar de onderzoekers vonden de juiste manier om de hand te trainen met behulp van tactiele gegevens. En op zeker moment werkte het, zelfs als de hand op een robotarm werd rondgezwaaid.
De volgende stappen voor deze technologie zijn om verder te gaan dan pick-and-place- of rotatietaken. De ontwikkelaars willen overgaan naar meer geavanceerde voorbeelden van behendigheid, zoals het handmatig in elkaar zetten van items zoals Lego.
De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.
Foto: screendump video University of Bristol