O sentido intrínseco do tato. A escrita ou desenho sensível na estrutura (A) é automaticamente interpretado utilizando redes neurais convolucionais (B). A reconstrução precisa da interação física é alcançada através da redução da dimensionalidade não linear via técnicas de aprendizado de máquina (C). O sentido intrínseco do tato fornecido oferece várias modalidades de interação sem a necessidade de quaisquer sensores táteis explícitos (D). Crédito: Maged Iskandar
Uma equipe de roboticistas do Instituto de Robótica e Mecatrônica do Centro Aeroespacial Alemão descobriu que combinar sensores tradicionais de força-torque internos com algoritmos de aprendizado de máquina pode dar aos robôs uma nova maneira de sentir o toque.
Em seu estudo publicado na revista Ciência Robótica, o grupo adotou uma abordagem totalmente nova para dar aos robôs um sentido de tato que não envolve pele artificial.
Para criaturas vivas, o toque é uma via de mão dupla; quando você toca em algo, você sente sua textura, temperatura e outras características. Mas você também pode ser tocado, como quando alguém ou alguma outra coisa entra em contato com uma parte do seu corpo. Neste novo estudo, a equipe de pesquisa encontrou uma maneira de emular o último tipo de toque em um robô combinando sensores internos de força-torque com um algoritmo de aprendizado de máquina.
Reconhecendo que grande parte da sensação de ser tocado vem devido ao torque (tensão sentida no pulso, por exemplo, se a pressão for aplicada aos dedos), os pesquisadores colocaram sensores de força-torque extra-sensíveis nas articulações de um braço robótico. Os sensores detectam a pressão aplicada ao braço vinda de várias direções ao mesmo tempo.
Eles então usaram um aplicativo de aprendizado de máquina para ensinar o robô a interpretar vários tipos de tensão. Isso permitiu que o robô reconhecesse diferentes tipos de cenários de toque. O robô foi capaz de dizer, por exemplo, quando estava sendo tocado em um determinado lugar ao longo de seu braço. Também eliminou a necessidade de cobrir todo o robô com uma pele sensorial artificial.
Reconhecimento de toque. A interpretação de dígitos escritos na superfície do robô como código legível por máquina é utilizada para comandar intuitivamente o robô (A). A trajetória de toque para escrever o dígito um é aplicada, a trajetória é reconhecida com sucesso e a tarefa atribuída é executada adequadamente. Da mesma forma, aplicar o dígito três aciona a execução da tarefa correspondente. Da mesma forma, botões funcionais virtuais podem ser colocados em qualquer lugar da estrutura para atribuir tarefas de alto nível (B). Crédito: Maged Iskandar
Os pesquisadores descobriram que a aplicação de IA tornou o braço tão sensível que ele conseguiu identificar qual dos números pintados nele estava sendo pressionado — ou, em outro caso, identificar números desenhados em seu braço por uma pessoa usando a ponta do dedo.
Essa abordagem pode abrir novas maneiras de interagir com muitos tipos de robôs, particularmente aqueles usados em ambientes industriais, trabalhando em estreita colaboração com companheiros humanos.
Maged Iskandar et al, Sentido intrínseco do tato para interação física intuitiva entre humanos e robôs, Ciência Robótica (2024). DOI: 10.1126/scirobotics.adn4008
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Citação: A combinação de sensores existentes com algoritmos de aprendizado de máquina melhora o sentido intrínseco de tato dos robôs (2024, 12 de setembro) recuperado em 12 de setembro de 2024 de https://techxplore.com/news/2024-09-combining-sensors-machine-algorithms-robots.html
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