Pneumatikus robotkéz mesterséges intelligenciával

Legyen szó szorításról, tartásról, forgatásról, érintésről, gépelésről vagy nyomkodásról – kezünket a legkülönfélébb feladatokhoz nap mint nap használjuk. Az emberi kéz a természet egyik igazi csodája. Mi is lehetne logikusabb, mint egy robotot olyan megfogóval ellátni, amit az emberi kézről mintáztak és mesterséges intelligencia segítségével számtalan feladat elvégzésére képes?

Megerősítéses tanulás: a jutalom elve

A FESTO BionicSoftHand a megerősítés tanulás elvével működik. Ez azt jelenti, hogy ahelyett, hogy az eszköznek egy konkrét akciót kellene utánoznia, csupán egy célt adnak meg neki, amit próba-hiba rendszerrel próbál elérni. A kapott pozitív és negatív visszacsatolás alapján a kéz fokozatosan optimalizálja a műveleteit, amíg a feladatot végül sikeresen meg nem oldja.

Az igazi robotkéz digitális ikre

A BionicSoftHandnek egész pontosan egy 12-oldalú kockát kell elforgatnia úgy, hogy annak egy előre meghatározott oldala a művelet végén felfele nézzen. A sikeres végrehajtáshoz szükséges mozgási stratégiát virtuális környezetben tanítják, egy digitális iker segítségével.

Digitális iker: az igazi robot kéz és annak virtuális mása a szimulációs modellben

Digitális iker: az igazi robot kéz és annak virtuális mása a szimulációs modellben

A virtuális képmást egy mélységérzékelő kamera által gyűjtött adathalmaz és egy mesterséges intelligencia algoritmusainak segítségével hozzák létre.

Gépi látás: adatgyűjtés a virtuális képalkotáshoz

Gépi látás: adatgyűjtés a virtuális képalkotáshoz

Gyors tudásátadás a masszívan párhuzamos tanulásnak köszönhetően

A digitális szimulációs modell jelentősen fegyorsítja a betanítás folyamatát. Az úgynevezett masszívan párhuzamos architektúrájú tanulás során több ikermodell dolgozik egyszerre, a megszerzett tudást pedig megosztják egymás között. Az egyes modellek ezután az új tudás birtokában dolgozhatnak tovább. Így minden hiba csak egyszer következik be, a sikeres műveletek azonnal elérhetők minden modell számára.

Masszívan párhuzamos tanulás: gyors tanulás több digitális iker párhuzamos működtetésével

Masszívan párhuzamos tanulás: gyors tanulás több digitális iker párhuzamos működtetésével

Miután a modellt kiképezték a feladatra, az adatokat átültetik az igazi BionicSoftHand-be. A robotkéz ezután, a virtuálisan megtanult mozgási stratégia alapján elfordítja a kockát és a jövőben egyéb tárgyakat is ennek megfelelően kezel. Az így létrejött tudásépítő elemeket és új készségeket, a sikeres elsajátítás után globálisan hozzáférhetővé lehet tenni.

Pneumatikus mozgatórendszer textil borítással

Az emberi kéztől eltérően, a BionicSoftHand nem rendelkezik csontozattal. A mozgást az ujjakban lévő pneumatikus fújtató rendszer végzi. Amikor a szerkezet tömlői megtelnek levegővel, az ujjak behajlanak, ha pedig a tömlők üresek, az ujjak feszítve maradnak. A hüvelyk- és mutatóujjak ezen felül egy forgómodullal is el vannak látva, amely lehetővé teszi e két ujj oldalirányú mozgását. Ez a rendszer 12 fokú szabadságot biztosít a bionikus kéznek.

00000-bionicsofthand-info-en-1532x1080px

Az ujjak fújtatóit egy speciális 3D-s textil burkolat fedi be, amelyet elasztikus és nagy szilárdságú szálakat egyaránt felhasználva hoznak létre. A szövet úgy alakítható ki, hogy azokon a részeken ahol kell, rugalmas, ahol pedig nem kell hajlania, ott merevebb.

Arányos piezo szelepek a pontos vezérléshez

Annak érdekében, hogy a BionicSoftHand csövezése a lehető legegyszerűbb legyen, a fejlesztők egy speciális, kicsi, digitálisan vezérelt szelep kapcsot alakítottak ki, amelyet közvetlenül a kéz alá szereltek. Ez azt jelenti, hogy a megfogó ujjainak vezérlésére szolgáló csöveket nem kell az egész robotkaron áthúzni. A BionicSoftHand így gyorsan és egyszerűen csatlakoztatható és működtethető, mindössze egy befújó és egy kivezető csőre van szükség. Az arányos piezo szelepekkel pedig pontosan vezérelhető a megfogó ujjainak mozgása.

Az ember-robot kollaboráció lehetősége

A nagy rugalmasságot biztosító pneumatikus mozgatórendszer, az elasztikus anyagok használata és a könnyű alkatrészek egyértelműen megkülönböztetik a BionicSoftHand-et az elektromos vagy kábelvezérelt robotkezektől, ráadásul előállítása is olcsóbb. A moduláris kialakításnak köszönhetően három vagy négy ujjas megfogó variációkban is elérhető.

Pneumatikus, könnyű robotokkal párosítva, mint amilyen például a BionicSoftArm vagy a BionicCobot is, közvetlen és biztonságos kollaboráció valósítható meg az emberi munkaerővel. Mindkét robot teljes mértékben kollaboratív, nem kell elhatárolni embertársaitól, mint a hagyományos gyártórobotok esetében.

Teljesen biztonságos rendszer: BionicSoftHand a BionicSoftArm robotkarra szerelve

Teljesen biztonságos rendszer: BionicSoftHand a BionicSoftArm robotkarra szerelve

A BionicSoftHand ezért minden bizonnyal alapvető eszköze lesz a jövő gyárainak kollaboratív munkakörnyezeteiben. Tekintve, hogy a rugalmas robotkéz egyaránt képes erős és érzékeny megfogásra is, optimálisak lehetnek összeszerelési feladatokhoz és a szolgáltató robotos alkalmazásokhoz is.

Segítő kéz: közvetlen kollaborációra született

Segítő kéz: közvetlen kollaborációra született

ForrásFESTO

További információ:

A FESTO Bionic Learning Network hivatalos honlapján.

Megosztás
[
    ]