Учёные Кембриджского университета (Великобритания) построили роботизированный манипулятор, который отличает повышенная чувствительность на «кончиках пальцев». Это позволяет машине считывать символы шрифта Брайля вдвое быстрее, чем это делает человек. Эта разработка поможет роботам надёжнее удерживать предметы, а протезы получат полноценное осязание.
Источник изображения: youtube.com/@cambridgeuniversity
Кончики пальцев человека невероятно чувствительны — мы можем описать текстуру объекта с элементами в половину толщины человеческого волоса. Это помогает правильно рассчитывать усилие, чтобы ухватить яйцо или, скажем, тяжёлый мешок. По мере того как роботизированные системы становятся всё более похожими на части тела человека, возрастает потребность в их взаимодействии с различными предметами. Воспроизвести чувствительность на кончиках пальцев оказалось невероятно сложно, но выход нашли учёные Кембриджского университета, создавшие тактильные датчики на основе визуальной информации с её обработкой алгоритмами искусственного интеллекта.
Исследователи поставили задачу построить достаточно чувствительный сенсор, который мог бы читать шрифт Брайля. Причём он должен делать это не по одному символу, как традиционные сканеры, а перемещаться по ним, как это делает человек — в случае оптической системы это дало бы эффект размытия. Для обучения ИИ они воспользовались массивом статических изображений символов шрифта Брайля, применив в ним эффект размытия, созданный искусственно. В результате робот получил возможность читать тексты со скоростью 315 слов в минуту с точностью 87,5 %, что вдвое превышает скорость чтения человека, который демонстрирует примерно ту же точность. Исследователи говорят, что этот подход можно масштабировать, используя при обучении более объёмные массивы данных, что позволит нарастить производительность будущих систем.
На практике это позволит создавать роботизированные конечности и протезы с чувствительностью как у человеческих кончиков пальцев. В перспективе авторы проекта планируют увеличить систему до размеров руки человека или даже создать способную к осязанию кожу для человекоподобного робота.