Belangrijkste afhaalrestaurants
- MIT-onderzoekers hebben een nieuwe robothand ontwikkeld die meer dan 2.000 objecten kan manipuleren.
- De techniek maakt gebruik van kunstmatige intelligentie in combinatie met training om de hand te programmeren.
-
De ontwikkeling zou kunnen leiden tot meer gespecialiseerde robothanden die een breder scala aan industriële taken aankunnen.
Robothanden komen steeds dichter bij het hebben van mensachtige mogelijkheden.
Wetenschappers van MIT hebben een robothandsysteem gemaakt dat meer dan 2.000 verschillende soorten objecten kan heroriënteren. De techniek combineert kunstmatige intelligentie (AI) met training om de hand te programmeren, volgens een recent artikel gepubliceerd op de preprint-server ArXiv. Het maakt deel uit van een groeiende inspanning om robothanden te ontwikkelen die lijken op die van mensen.
"Deze handen zijn zeer handig en in staat om in de hand te manipuleren", Carmel Majidi, een professor in werktuigbouwkunde en directeur van het Soft Machines Lab aan de Carnegie Mellon University's College of Engineering, die niet betrokken was bij de papier, vertelde Lifewire in een e-mailinterview. "Dat wil zeggen dat ze niet alleen objecten kunnen vastpakken en loslaten, maar ook hun vingers kunnen gebruiken om een object te manipuleren, zoals een schroevendraaier of een schaar."
Beter handwerk
Het maken van robothanden met menselijke capaciteiten is een enorme uitdaging. Wetenschappers van MIT zeggen dat hun uitvinding alles kan manipuleren, van een kopje tot een tonijnblikje tot een Cheez-It-doos, en het kan de hand helpen om snel objecten op specifieke manieren en locaties te kiezen en te plaatsen, De nieuwe technieken kunnen helpen bij logistiek en productie, en helpen bij typische eisen zoals het verpakken van objecten in sleuven of het manipuleren van een breder scala aan gereedschappen. Het team gebruikte een gesimuleerde, antropomorfe hand met 24 vrijheidsgraden en toonde aan dat het systeem in de toekomst zou kunnen worden overgedragen naar een echt robotsysteem.
"In commerciële toepassingen wordt een grijper met parallelle kaken het meest gebruikt, deels vanwege de eenvoud van bediening, maar het is fysiek niet in staat om veel gereedschappen die we in het dagelijks leven zien aan te pakken", Tao Chen, de hoofdonderzoeker van het project, zei in een persbericht. "Zelfs het gebruik van een tang is moeilijk omdat het niet handig één handgreep heen en weer kan bewegen. Ons systeem zal een hand met meerdere vingers behendig dergelijke gereedschappen laten manipuleren, wat een nieuw gebied opent voor robotica-toepassingen."
Shenli Yuan, een onderzoeksingenieur bij SRI International's Robotics Laboratory, zei in een e-mail aan Lifewire dat het moeilijk is om robothanden te maken die de capaciteiten van mensen nabootsen, omdat ze zo'n grote behendigheid hebben. Hij merkte op dat menselijke handen anatomisch complex zijn, met veel spieren, botten, pezen en ligamenten die bij elke beweging betrokken zijn.
"Ze zitten ook boordevol mechanoreceptoren die ons rijke haptische feedback geven", voegde Yuan eraan toe. "Het belangrijkste is dat behendigheid niet alleen van handen komt, en het is ook sterk gerelateerd aan ons vermogen om de omgeving te begrijpen en plannen te maken voor de taken die we uitvoeren."
Hoewel de vooruitgang in robothanden al meer dan een eeuw aan de gang is, "hebben we nog steeds geen actuatoren die vergelijkbaar zijn met menselijke spieren in termen van vergelijkbare krachtdichtheid en efficiëntie, sensoren met vergelijkbare betrouwbaarheid en dekking vergeleken met de tactiele sensor op onze handen, of hetzelfde niveau van intelligentie om algemene taken uit te voeren, "zei Yuan.
Toekomstige functies
De ontwikkeling van robothanden gaat snel vooruit, zei Yuan. Er worden bijvoorbeeld veel niet-antropomorfe robothanden ontworpen om mogelijkheden te bieden die de menselijke handen overtreffen. Er is veel werk verricht aan tactiele sensoren die robothanden zeer betrouwbare tactiele feedback kunnen geven.
Voortgezet onderzoek zou kunnen leiden tot meer gespecialiseerde robothanden die een uitgebreider scala aan industriële taken kunnen uitvoeren, zei Yuan. Hij voorspelde dat de taken die robots kunnen uitvoeren steeds complexer zouden worden.
"Het is echter mogelijk dat we niet snel antropomorfe handen in de fabrieken zullen zien, omdat er hoogstwaarschijnlijk eenvoudigere en efficiëntere handontwerpen zullen zijn, afhankelijk van de taken", voegde Yuan eraan toe. "Op de lange termijn, als robots in onze huizen of kantoren worden ingezet, kunnen we bepaalde robot-eindeffectoren zien die meer op mensenhanden lijken, omdat deze omgevingen erg zijn ontworpen rond menselijke interactie [en] behoeften."
Veel robotverzamelbedrijven zoals Berkshire Gray gebruiken vacuümgrijpers, die gemakkelijker te gebruiken zijn en momenteel beter in staat zijn dan vingergrijpers. Christopher Geyer, een ingenieur bij het bedrijf, vertelde Lifewire via e-mail dat het systeem de toeleveringsketen zou kunnen transformeren.
"Terwijl de globalisering van goederen voor een groot deel te danken was aan de automatisering van zeecontainers, zal de automatisering van de unit-handling de kosten van goederen veel meer lokaal verlagen", voegde hij eraan toe.
