机器人挖掘机手指感知埋藏物品
在海滩上丢了东西？麻省理工学院的“挖掘机手指”在沙子和砾石中挖掘以探测埋藏的物体。
这种纤细的数字式设备配备触觉感应，有朝一日可以安装在机械臂上，用于发现地下电缆甚至爆炸物。
麻省理工学院团队的研究将在下一届国际实验机器人研讨会上发表 .
为了检测沙子和粗粒米中的各种 3D 打印物体，麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室 (CSAIL) 的团队精简了他们现有的名为 GelSight ，建于 2017 年。
原始（体积更大）的 GelSight 采用透明凝胶，上面覆盖有反射膜，当物体压在它上面时会变形（请参阅上述视频中的变形示例 ）。三种颜色的 LED 灯和一个摄像头位于传感器后面。
光线透过凝胶照射到薄膜上，而相机则收集薄膜的反射图案。然后计算机视觉算法提取软手指接触物体的接触区域的 3D 形状。
为了减小 GelSight 传感器的尺寸以适应机器人 Digger Finger 的需求，麻省理工学院的团队开始着手一项新设计：研究人员将结构做得更圆柱形，并带有斜面尖端。
然后，工程师们用蓝色 LED 和彩色荧光涂料的组合替换了三分之二的 LED 灯。最终结果：指尖大小的设备，带有约 2 平方厘米的触觉感应膜。
该团队使用机械振动来帮助“流化”稻米和沙子，这样 Digger 就可以在没有任何颗粒状材料堵塞机械的情况下进行挖掘。
麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室 (CSAIL) . “我们在不同的工作电压下运行振动电机，这会改变振动的幅度和频率。”
根据发明者的说法，被困的沙子比大米更难清除，尽管沙粒很小，这意味着 Digger Finger 仍然可以感知目标物体的大致轮廓。
Patel 说，操作员必须“根据介质类型以及颗粒的大小和形状”针对不同的设置调整 Digger Finger 的运动模式。
在下面的简短问答中，Patel 告诉 技术简介 他的团队计划如何优化 Digger Finger 浏览各种媒体的能力。
技术简介 :机械手指能有类似人类的触觉吗？
拉登·帕特尔 ：人类的触觉是高度维度的。它由几种类型的传感模式组成，以不同的速度和分辨率运行。令人惊讶的是，其中只有一组实际用于给定的一组任务。我们并不总是使用所有这些。因此，有很多分散注意力的信息需要处理以完成特定任务。
机器人的手指也通过它们的触觉不断地感知无关信息——例如当伸手去拿物体或将物体放置在杂乱的空间中时。在寻找埋藏物方面，“分心信息”自然是指尖上的颗粒状介质颗粒的感觉。
技术简介中的更多机器人和传感器
加州大学圣地亚哥分校的导航系统正在引导机器人通过医院最繁忙的区域：急诊科。
新的外骨骼腿可以使用复杂的人工智能 (AI) 技术自行“思考”并做出控制决策。
可穿戴传感器通过全息图检测有毒气体。
技术简介 ：从技术的角度来看，Digger Finger 如何“识别”目标对象，例如岩石或稻谷？
拉登·帕特尔 ：我们对图像数据[来自 Digger Finger 内部摄像头的 RGB 图像] 训练了一个深度学习模型（卷积神经网络），以识别或分类稻米和沙块中的目标对象。
技术简介 ：这种设计与以前的机器人搜索和救援机器人替代品有何特别不同？
拉登·帕特尔 ：Digger Finger 的基本组件包括摄像头、照明系统（LED 和荧光涂料）、镜子、一侧透明且另一侧涂有反光涂料的凝胶膜，以及制成的透明圆柱形楔形芯具有上述所有成分的亚克力。
我们将目前的 Digger Finger 设计视为现有搜索和救援机器人的附加组件，使它们的附属物能够进入狭窄空间并以高分辨率感知接触。
技术简介 ： 下一步是什么？你会用这个 Digger Finger 做什么？
拉登·帕特尔 :还有很多工作要做。在设计方面，我们希望让 Digger Finger 更坚固，以抵抗挖掘过程中产生的磨损，尤其是在凝胶膜上。我们还想设计一个以多个 Digger Fingers 作为触觉附件的抓手，并探索各种触觉探索策略，以更好地识别和操纵埋藏的物体。
技术简介 ：当您想到如何使用 Digger Finger 时，最令您兴奋的是什么应用程序？
拉登·帕特尔 ：我们发现在杂乱的空间中识别和辨别联系人是最令人兴奋的应用。这包括解除埋在地下的爆炸物的武装，或者在杂物袋等杂乱的空间中拾取和放置物体。
该研究的其他研究人员包括 CSAIL 博士生 Branden Romero、哈佛大学博士生 Nancy Ouyang 以及 CSAIL 和脑与认知科学系视觉科学的 John 和 Dorothy Wilson 教授 Edward Adelson。
你怎么看？在下方分享您的问题和意见。
传感器