Estratégia avançada de detecção tátil aumenta a precisão do robô na detecção de objetos

Revisão de Física Aplicada, Melville, NY
Classificação de lixo bem-sucedida por um sistema tátil de robô inteligente. (Imagem:Qian Mao e Rong Zhu/AIP Publishing)
Os robôs inteligentes de hoje podem reconhecer com precisão muitos objetos através da visão e do toque. Informações táteis, obtidas por meio de sensores, juntamente com algoritmos de aprendizado de máquina, permitem que robôs identifiquem objetos previamente manuseados.

No entanto, a detecção é frequentemente confundida quando apresentada a objetos semelhantes em tamanho e forma, ou objetos desconhecidos para o robô. Outros fatores restritivos à percepção do robô incluem ruído de fundo e o mesmo tipo de objeto com diferentes formas e tamanhos.

Em Revisões de Física Aplicada, pela AIP Publishing, pesquisadores da Universidade de Tsinghua trabalharam para superar as dificuldades do reconhecimento robótico de vários itens comuns, porém complexos.

Os humanos possuem muitos tipos diferentes de detecção de toque, um dos quais é a sensação térmica. Isto permite-nos sentir o vento soprando, perceber o calor e o frio e discriminar entre tipos de matéria, como madeira e metal, devido às diferentes sensações de resfriamento produzidas. Os pesquisadores pretendiam imitar essa capacidade projetando um método robótico de detecção tátil que incorporasse sensações térmicas para uma detecção de objetos mais robusta e precisa.

“Propomos a utilização da detecção tátil espaço-temporal durante a preensão manual para estender a função robótica e a capacidade de perceber simultaneamente vários atributos do objeto capturado, incluindo condutividade térmica, difusividade térmica, rugosidade da superfície, pressão de contato e temperatura”, disse o autor Rong Zhu.

A equipe criou um sensor em camadas com detecção de material na superfície e sensibilidade à pressão na parte inferior, com uma camada intermediária porosa sensível às mudanças térmicas. Eles combinaram esse sensor com um algoritmo de classificação em cascata eficiente que exclui os tipos de objetos em ordem, do fácil ao difícil, começando com categorias simples, como caixas vazias, antes de passar para cascas de laranja ou pedaços de pano.

Para testar as capacidades de seu método, a equipe criou um sistema tátil de robô inteligente para separar o lixo. O robô recolheu lixo comum, incluindo caixas vazias, sacos plásticos, garrafas plásticas, guardanapos, esponjas, cascas de laranja e medicamentos vencidos. Separou o lixo em recipientes separados para recicláveis, restos de alimentos, resíduos perigosos e outros resíduos.

Seu sistema alcançou uma precisão de classificação de 98,85% no reconhecimento de diversos objetos de lixo não encontrados anteriormente. Este comportamento bem-sucedido de triagem de lixo poderia reduzir significativamente o trabalho humano em cenários da vida real e fornecer uma ampla aplicabilidade para tecnologias de vida inteligente.

A pesquisa futura nesta área se concentrará no aprimoramento da inteligência robótica incorporada e na implementação autônoma. “Além disso, ao combinar este sensor com a tecnologia de interface cérebro-computador, as informações táteis coletadas pelo sensor poderiam ser convertidas em sinais neurais aceitáveis ​​para o cérebro humano, fortalecendo novamente as capacidades de percepção tátil para pessoas com deficiências manuais”, disse Zhu.

Para mais informações, entre em contato com Wendy Beatty em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa ter o JavaScript habilitado para visualizá-lo.; 301-209-3090.