14 de fevereiro de 2020



SEM CATEGORIA, TECNOLOGIA

Um sensor tátil óptico para várias câmeras que pode permitir peles robóticas baseadas em visão

Uma equipe de pesquisadores da ETH Zurich, na Suíça, desenvolveu recentemente um sensor tátil óptico para várias câmeras (ou seja, um sensor tátil baseado em dispositivos ópticos) que coleta informações sobre a distribuição da força de contato aplicada à sua superfície. Esse sensor, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv , pode ser usado para desenvolver peles robóticas suaves com base em algoritmos de visão computacional.

“Comparado às capacidades de visão que os robôs podem alcançar usando câmeras modernas, o senso de toque nos robôs é muito subdesenvolvido”, disseram Camill Trueeb, Carmelo Sferrazza e Raffaello D “Andrea, os pesquisadores que realizaram o estudo, disseram ao Tech Xplore via “As capas táteis baseadas em visão visam preencher essa lacuna, explorando as capacidades dos sensores de visão e algoritmos de inteligência artificial de ponta, beneficiando-se da acessibilidade de grandes quantidades de dados e poder computacional”.

O sensor óptico tátil desenvolvido por Trueeb, Sferrazza e D “Andrea consiste em quatro câmeras colocadas sob um material macio e transparente que contém uma propagação incorporada de partículas esféricas dentro dela. As câmeras rastreiam o movimento dessas partículas esféricas, decorrentes da deformação do material quando uma força é aplicada a ele.

Os pesquisadores também desenvolveram uma arquitetura de aprendizado de máquina (ML) que analisa o movimento das partículas esféricas no material. Ao analisar esse movimento, essa arquitetura pode reconstruir as forças que estão causando uma deformação no material, também conhecida como distribuição da força de contato.

“Usamos câmeras relativamente baratas que fornecem simultaneamente imagens para um total de cerca de 65.000 pixels”, explicaram os pesquisadores. “Portanto, eles geram uma grande quantidade de informações em resolução muito alta, o que é ideal para uma abordagem orientada a dados para a detecção tátil”.

Em vez de fornecer apenas valores de força total, como a maioria dos sensores de força padrão existentes para aplicações em robótica, o sensor desenvolvido pelos pesquisadores oferece feedback sobre a distribuição de todas as forças aplicadas à sua superfície macia, dissociando componentes normais e tangenciais. Devido à sua estrutura e design exclusivo, o novo sensor para várias câmeras também exibe uma superfície de contato maior e uma estrutura mais fina que outros sensores táteis baseados em câmera , sem a necessidade de componentes refletores adicionais (por exemplo, espelhos).

“O uso de várias câmeras torna possível usar esse tipo de sensor tátil para cobrir áreas maiores com formas arbitrárias”, disseram os pesquisadores. “Este trabalho mostra como o conhecimento adquirido em um subconjunto de câmeras pode ser transferido para câmeras adicionais, resultando em uma abordagem escalável e eficiente em termos de dados”.

O sensor de câmera múltipla, alimentado por IA, pode finalmente ser dimensionado para superfícies maiores, permitindo a criação de peles robóticas macias e sensíveis. Em seu artigo recente, os pesquisadores discutem como sua arquitetura de ML pode ser adaptada para facilitar essas aplicações no futuro.

“Agora planejamos estender as capacidades do sensor para reconstruir informações sobre o contato com objetos de formas complexas e genéricas”, disseram os pesquisadores. “Acreditamos que o desenvolvimento de algoritmos de detecção deve sempre levar em consideração o componente de eficiência de dados para facilitar o uso generalizado em robótica, e, portanto, buscaremos essa direção também em trabalhos futuros”.