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Grasp Sense: i robot imparano a calibrare il loro tocco

by Huro
grasp sense

Toccare e afferrare oggetti sono processi sorprendentemente complessi, un’area in cui i robot contemporanei sono ancora goffi. I ricercatori Jukka Häkkinen e Jussi Hakala hanno sviluppato un metodo di imaging per misurare il tocco umano.

“Quando gli umani afferrano qualcosa, avviene un calcolo subliminale molto complicato su quali muscoli sono necessari nel processo, come pure quali percorsi neurali sono usati per controllarli e con quale intensità. Nel campo della psicologia, questi meccanismi cerebrali sono stati studiati a fondo”, dice Jukka Häkkinen dell’Università di Helsinki. È una parte del processo che sta dietro al metodo Grasp Sense.

Con l’aiuto di telecamere termiche e di profondità, Grasp Sense può essere utilizzato per misurare il calore lasciato sulla superficie degli oggetti dal tocco umano. I dati raccolti in questo modo possono essere utilizzati ed applicati alla robotica. Finora, la presa e il contatto hanno rappresentato una sfida per lo sviluppo di robot da utilizzare, ad esempio, nella logistica e nell’assistenza sanitaria. Questo perché non avendo il senso del tatto, i robot tendono a non sapere con quale intensità o in quale modo afferrare un oggetto.

“I robot devono conoscere esattamente la struttura tridimensionale dell’oggetto, la distribuzione di materiale e peso. Mentre gli umani hanno già la capacità di afferrare intuitivamente gli oggetti. Il nostro obiettivo è trasferire le abilità umane ai robot”, dice Jussi Hakala, sviluppatore di Grasp Sense. La ricerca di Hakala si è concentrata sulle tecnologie di visualizzazione e visualizzazione 3D.

I problemi nella robotica sono legati da una parte al mantenere la presa su un oggetto da parte del robot e, d’altra parte, evitare di schiacciarlo. E questa capacità di interazione con gli oggetti sta diventando sempre più importante per i robot del futuro.

Per Grasp Sense sono stati studiati anche i movimenti dell’occhio umano

In precedenza, Häkkinen ha condotto un progetto di ricerca finanziato dall’Università della Finlandia che si concentrava sulla misurazione dei movimenti oculari durante le attività di presa.

“Ho esaminato in che modo i compiti che implicano di afferrare un oggetto influiscono sull’orientamento dei movimenti oculari. Ho scoperto che gli occhi sono focalizzati sulla raccolta delle informazioni esatte richieste per i successivi 500 millisecondi”, spiega Häkkinen. Ciò ha portato all’idea di misurare anche le azioni manuali durante le attività di presa.

“I metodi basati su video per i robot non sono abbastanza accurati, quindi il mio primo pensiero è stato usare della vernice  per segnare i punti di presa”, ride Häkkinen. Successivamente però ha considerato di utilizzare i punti di calore lasciati dal tatto e le molteplici applicazioni del metodo.

Oltre alla robotica, il metodo Grasp Sense può essere applicato alla progettazione di numerosi articoli di utilità quotidiana. I dati tattili possono infatti essere utili nella progettazione di oggetti che gradevoli, ergonomici e precisi da usare.

Secondo Häkkinen, la stessa tecnologia potrebbe anche essere utilizzata per creare modelli per l’igiene ospedaliera installando telecamere sui soffitti degli ospedali. Con l’aiuto delle termocamere, è possibile creare modelli che rivelano le superfici più sensibili al tatto, rendendo più facile ed efficace la loro pulizia.

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