让机器人操纵电缆

机器人手爪与MIT CSAIL开发能够处理具有前所未有的灵活性电缆柔软敏感的手指。



对于人类来说,它可以是具有挑战性的操纵等的绳索,线,或电缆薄柔性物体。但是,如果这些问题是很难对人类,他们是机器人几乎是不可能的。随着手指之间的电缆滑动,其形状是不断变化的,并且机器人的手指必须不断感测和调整电缆的位置和运动。

标准的方法已使用了一系列的缓慢和渐进的变形,以及机械夹具,来完成这项工作。最近,一群来自ag真人平台计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员从不同的角度追求的任务,其方式更紧密地模仿我们人类。球队的新系统使用一对具有高分辨率的触觉传感器(没有附加的机械约束)软机器人夹持器成功地操纵自由移动的电缆。

人们可以想象使用这样的系统,用于工业和家庭的任务,有一天让机器人来帮助我们维护打结,线成型,甚至外科手术缝合。

球队的第一步是建立一个新的两指夹具。在相对的指重量轻和快速移动,允许力和位置灵活,实时调整。手指上的提示是基于视觉的“gelsight”传感器,由软橡胶具有嵌入式相机内置。夹具被安装在机器人手臂上,可以作为控制系统的一部分移动。

球队的第二个步骤是建立一个感知和控制框架,允许有线电视操纵。用于感知,他们用gelsight传感器来估计手指之间的电缆的姿势,并以测量的摩擦力作为电缆滑动。两个控制器并行运行:一个调制握力,而另一调节夹持器的姿势,以保持所述电缆夹持器内。

安装在臂时,夹持器能可靠地遵循USB线缆从随机把握位置开始。然后,在具有第二夹持器组合,机器人可以移动电缆“过手手”(作为一个人会),以便找到该电缆的端部。它也可以适应不同的材料和厚度的电缆。

作为其实力的进一步的演示中,机器人执行的动作耳塞插入到手机的时候,人类经常做。开始自由浮动的耳塞线,机器人能够在电缆的手指之间滑动,停止当它感觉到插头接触它的手指,调整插头的姿势,最后将插头插入插孔。

“操纵柔软的物体是在我们的日常生活中很常见,如有线电视操作,布折叠,并串打结,说:”羽蛇,ag真人平台博士后和主要作者对系统的新纸。 “在很多情况下,我们希望能有机器人帮助人类做这方面的工作,特别是当任务是重复,枯燥,或不安全。”

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电缆以下是具有挑战性的原因有两个。首先,它需要控制“抓力”(以进行流畅的滑动),以及“抓姿势”(防止电缆从夹具的手指下降)。 

这些信息是很难持续的操作过程中,从传统的视觉系统捕获,因为它通常是闭塞的,昂贵的解释,有时不准确的。

更重要的是,不能直接用刚刚视觉传感器,因此球队的使用触觉传感器的观察到这一信息。夹子的关节也很灵活 - 保护他们免受潜在影响。

该算法也可以推广到与像材料,刚度和直径,并且还对那些以不同的速度不同的物理性质不同的电缆。

当比较不同的控制器应用到球队的夹具,其控制政策可以保留手头的电缆比其他三人更长的距离。例如,“开环”控制器仅随后的总长度的36%,夹持器容易丢失电缆时它弯曲的,它需要许多regrasps完成任务。

展望未来

的小组观察到,这是DIF音响崇拜拉动缆线背面当其达到因为gelsight传感器的凸面的音响手指的边缘。因此,他们希望提高网络连接的手指传感器形状,以提高整体性能。

在未来,他们计划研究更复杂的电缆操作任务,如电缆布线和电缆穿过障碍物插入,他们希望最终探索汽车行业自主电缆操作任务。

俞她写了ag真人平台一起博士研究生王劭纸,思源洞,NEHA苏尼尔;阿尔贝托·罗德里格斯,ag真人平台机械工程系副教授;和爱德华·阿德尔森,约翰和多萝西威尔逊教授在脑与认知科学的ag真人平台的部门。