Ученые научно-исследовательского центра японского Университета Кейо создали роботизированную руку, действующую в режиме реального времени и передающую тактильные сигналы к удаленным пользователям.
Эта инновационная разработка на базе сенсорной технологии была представлена в октябре 2017 года на конференции IEEE по промышленной электронике и на выставке СЕАТЕС в Токио.
Предполагается, что данная технология найдет применение в промышленности, в сельском хозяйстве при уборке урожая и в здравоохранении для ухода за престарелыми.
Потребность в такой роботизированной технологии особенно актуальна там, где люди не могут действовать напрямую, например, при ликвидации аварий на атомной электростанции и в других чрезвычайных ситуациях.
Для решения этих и связанных с ними проблем все больше исследователей уделяет повышенное внимание технологии тактильной обратной связи (ТОС), обеспечивающей человеко-машинную связь на сенсорном уровне. В простейшей форме ТОС позволяет пользователям почувствовать удаленное прикосновение через вибрацию вынужденного движения. В таких технологиях используются сенсорные датчики, которые трудно калибровать, они часто выходят из строя в экстремальных температурных условиях, при повышенной радиации. Кроме того, традиционная ТОС, основанная на вибрации, является псевдо-тактильной. Так что, хотя ТОС может использоваться для игр и развлечений, диапазон промышленных применений пока очень ограничен.
Такахиро Нозаки и его коллеги разработали робота с поддержкой ТОС, который способен передавать удаленному пользователю в реальном времени звук, видео, движение и, что очень важно, обеспечивать высокочувствительную тактильную связь. «Реальная ТОС является неотъемлемой частью технологии «Интернета действий», имеющей применение в промышленности, сельском хозяйстве, медицине,» - говорит Нозаки.
Это первая в мире реализация технологии высокоточной передачи тактильных усилий, которая передает движения людей, корректирует их и воспроизводит. Кроме того, эта рука не использует обычные сенсорные датчики, что делает ее более компактной и надежной при пониженной стоимости. В основу новой технологии положено использование высокоточных моторов, интегрированных в руку удаленного аватара, и алгоритмов для управления. Высокоточный контроль усилия и положения руки имеет решающее значение для передачи ощущения прикосновения, не используя при этом сенсорные датчики.
Нозаки и его коллеги намерены организовать коммерческое использование этой технологии. Основным продуктом является тактильный контроллер в виде интегрального чипа «ABC-Core». Эта микросхема управляет усилием двух синхронно действующих сервомоторов. Важно то, что, поскольку нагрузка, приложенная к двигателю, вычисляется встроенным в чип алгоритмом, нет необходимости устанавливать датчики силы или крутящего момента.
Высокоточные манипуляторы сегодня широко используются, например, на конвейерах сборки автомобилей. Однако они лишь повторяют предустановленную серию команд, захватывают хорошо определенные твердотельные компоненты автомобилей.
Здесь задача заключается в том, чтобы иметь возможность распознать форму, материал и позицию объекта и манипулировать им в соответствии с инструкциями от находящегося недалеко оператора.
Комментарии
(0) Добавить комментарий