Роботизированная рука с мягкими захватами помогает людям с ограниченными возможностями делать пиццу и многое другое

Для миллионов американцев, которые живут с проблемой мобильности, приготовление пиццы может быть намного сложнее, чем просто выбор между пепперони или колбасой. В настоящее время исследователи Virginia Tech разработали роботизированную руку с новыми вспомогательными захватами, которые могут помочь людям с ограниченными возможностями выполнять сложные повседневные задачи, включая создание пиццы.

Результаты исследования, которые могут повысить независимость для людей с ограниченной мобильностью, были опубликовано в Мягкая робототехникаПолем

Создание новых инструментов, которые могут имитировать движения людей -пользователей, – это работа Дилана Лоси и Майкла Бартлетта, оба адъюнкт -профессора машиностроения. «Наша философия заключается в том, что если вы собираетесь предоставить кому -то роботом, который может им помочь, она должна иметь связь с тем, как человек выполняет ту же задачу», – сказал Лоси.

«Это делает действия робота более расширением естественных движений человека. Недостаточно просто создавать функциональные роботизированные системы, системы должны быть удобными и интуитивно понятными».

Обладая финансированием более 600 000 долларов и с помощью аспирантов, таких как Майя Кили и Юнхи Ким, команда создала захватчик, который может забрать и перемещать предметы в размере от зерна песка до тяжелой кувшины с водой, и все, что между ними – включая ингредиенты для пиццы.

Десерт первым

Робототехника может повысить независимость для людей с ограниченными возможностями, помогая им с ежедневными задачами, но роботы часто изо всех сил пытаются не отставать от разнообразия задач, которые им просят выполнять, особенно когда дело доходит до ужина. Пищевые продукты разнообразны, с разными размерами, формами и текстурами, поэтому, например, тот же робот, способный открыть банку с соусом, может бороться при разбрызгивании тертого сыра. Как научить робота разницу между бананом и бутылкой кетчупа?

В своей недавней работе команда запрограммировала робота, чтобы получить команды от джойстика, похожей на те, которые использовались при игре в видеоигру. С использованием искусственный интеллект (AI), робот начал интерпретировать команды, чтобы расшифровать то, что пытался сделать человек, затем использовал эти данные, чтобы помочь выполнить оставшуюся часть задачи.

Команда решила начать с чего -то веселого: использовать роботизированную руку из Lab Lab для построения мороженого.

Первая попытка не прошла хорошо.

«Одна из причин, по которой это было тяжело, заключается в том, что традиционно роботы зажимают вещи», – сказал Лоси. «Это прекрасно работает, когда у вас есть что -то вроде бутылки сиропа, но когда у вас есть меньшие вещи, такие как брызги или зефир, не так просто просто сжать все и надеяться на лучшее».

Частью проблемы был материал роботизированного захвата. Когда захватчик изготовлен из чисто мягких материалов, он может суетиться нерегулярным или тяжелым объектами. Когда захватчик изготовлен из более жестких материалов, он часто не может понять мелкие предметы или группы предметов.

Команда Losey и Bartlett решила построить комбинацию двух: жесткая робототехника, которая использовала мягкий захват в точке контакта. Используя работу Бартлетта в мягких материалах и клеях с уникальными свойствами, команда внедрила что -то под названием Переключаемые клейчто «может быть сильным и клея, чтобы забрать вещи, но их также можно легко отключить, чтобы освободить объект», – сказал Бартлетт.

Команда создала мягкий, пузырьковый кончик пальца для роботизированной руки, которая немного сдувается, когда вступает в контакт с объектом, создавая клейкую связь. Добавление немного больше воздуха выпускает связь. С переключаемыми клеями на месте робот успешно сделал мороженое с мороженым, брызги и все такое.

Пицца всегда лучший ответ

Далее в меню: пицца.

«Наличие робота и захватчика сотрудничала с человеком, чтобы собрать пиццу, действительно бросило вызов каждому аспекту нашей системы», – сказал Бартлетт. «У пиццы есть кора и сыр, которые имеют разные размеры. У них также есть соус и начинка, которые являются разными текстурами. Пицца также является хорошим тематическим исследованием, потому что все хотят различные начинки на своей собственной пицце, что делает ее очень личной. Это означает, что человек и робот должны будут координировать, чтобы робот создал пиццу, которую действительно хочет оператор, используя то, что он узнал о том, что они узнают об этих частях».

Используя вход человека, роботизированная рука подняла кастрюлю для пиццы, твердый металл. Затем он распространил тесто с пиццерией, мягким материалом. Затем появился соус, пепперони, перец, оливки и сыр. Кончики клея сделали свою работу, и робот успешно сделал пиццаПолем

Это кулинарное достижение подчеркивает сердце гранта от Национального научного фонда: фундаментально продвижение роботизированных технологий, чтобы люди, живущие с ограниченными возможностями, могли выполнять более широкий спектр задач.

«В долгосрочной перспективе мы хотели бы создать роботов, которые могли бы подобрать любой объект», – сказал Лоси. «Они могут быть мягкими, жесткими, большими, маленькими или изготовленными из разных типов текстур. Если вы тот, кому нужен робот, чтобы помочь вам в ваших повседневных задачах, было бы здорово, если бы этот робот мог бы помочь вам сделать обед или собрать то, что вы хотели».