Mit seiner Handfläche offen ist, ist der Roboter völlig bewegungslos . Einen Sekundenbruchteil später , es plötzlich wickelt und fängt alle Arten von Flugobjekten in seine Richtung geworfen - einen Tennisschläger , einen Ball, eine Flaschen . Dieser Arm misst etwa 1,5 Meter lang und hält eine aufrechte Position . Es verfügt über drei Gelenke und ein anspruchsvolles Hand mit vier Fingern . Es wurde am Lernalgorithmen und Systems Laboratory an der EPFL ( LASA ) programmiert und entwickelt, um Roboterlösungen für die Erfassung von sich bewegenden Objekten zu testen. Es ist einzigartig , da es die Fähigkeit, Projektile der verschiedenen unregelmäßigen Formen in weniger als fünf Hundertstel Sekunden verfangen hat . Diese Erfindung ist in einem Artikel von IEEE Transactions on Robotics, ersten Zapfen veröffentlicht in diesem Bereich beschrieben .
"Immer mehr in unserem täglichen Leben vorhanden ist und verwendet, um verschiedene Aufgaben durchführen , Roboter in der Lage, entweder fangen oder ausweichen komplexe Objekte in Full-Motion , die Aude Billard , Leiter der LASA . Nicht nur, dass wir Maschinen in der Lage, vor Ort zu reagieren , sondern auch die Dynamik des bewegten Objekts vorherzusagen und zu erzeugen, eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung. "
Dieser Roboterarm hat bereits eine sehr reale mögliche Anwendung im Raum. Es wurde auf die Clean- mE Projekt der Swiss Space Center der EPFL durchgeführt , die zu Technologien für die Verwertung und Beseitigung von Weltraumschrott im Orbit um die Erde entwickeln soll in Verbindung gebracht. Ausgestattet auf einem Satelliten , würde der Arm die Aufgabe, zu kontrollieren umherfliegende Trümmer , deren Dynamik sind nur teilweise bekannt ist. Daher wird der Roboter nicht in der Lage , herauszufinden, wie Dynamik präzise , bis im Raum, durch Beobachtung der Bewegung der Annäherung an Objekte sein.
Imitation
Die Fähigkeit zu fliegen Dinge fangen erfordert die Integration verschiedener Parameter und die Reaktion auf unvorhergesehene Ereignisse in Rekordzeit. "Die heutige Maschinen sind oft vorprogrammiert und können nicht schnell zu assimilieren Datenänderungen , hinzugefügt Aude Billard . Folglich ist die einzige Wahl, um die Flugbahnen , die zu viel Zeit von ihnen in Situationen, in denen jeder Bruchteil einer Sekunde kann entscheidend sein erfordert neu zu berechnen. "
Um die gewünschte Geschwindigkeit und Anpassungsfähigkeit zu erhalten, wurden LASA Forscher übrigens inspiriert Menschen selbst lernen : durch Nachahmung und Versuch und Irrtum. Diese Technik , genannt Programming by Demonstration , nicht geben spezifische Anweisungen an den Roboter . Stattdessen zeigt sie Beispiele für mögliche Flugbahnen zu. Es besteht in der manuellen Führung des Armes zum projizierten Ziel und Wiederholen dieser Bewegung mehrere Male.
Die Untersuchung wurde mit einer Kugel , eine leere Flasche , eine halbe volle Flasche , einem Hammer und einem Tennisschläger durchgeführt. Diese fünf gemeinsame Objekte wurden ausgewählt , weil sie eine abwechslungsreiche Palette von Situationen, in denen der Teil des Objekts, das der Roboter zu fangen ( der Griff des Schlägers , zum Beispiel ) nicht zu seinem Schwerpunkt entsprechen . Der Fall der Flasche bietet noch eine zusätzliche Herausforderung dar , da ihr Schwerpunkt bewegt sich mehrmals während seiner Flugbahn . Wenn in die Luft projiziert wird, werden alle diese Produkte noch komplexere Bewegungen zu machen , oft mit mehreren Achsen. Als Ergebnis , wenn die bewegten Objekte werden an die Roboterfähigkeitenvorgelegt , schalten Sie die Ergebnisse aus recht interessant.
In der ersten Lernphase werden die Objekte mehrere Male in der Roboter Richtung geworfen . Durch eine Reihe von Kameras angeordnet ringsum erzeugt der Roboter ein Modell zur Kinetik der Objekte auf der Grundlage ihrer Trajektorien , Geschwindigkeiten und Drehbewegung . Wissenschaftler übersetzen sie in einer Gleichung , die dann ermöglicht es dem Roboter, sich sehr schnell in die richtige Richtung zu positionieren , wenn ein Objekt geworfen wird. Während der wenigen Millisekunden des Ansatzes , verfeinert die Maschine und korrigiert die Flugbahn für eine Echtzeit und hoher Genauigkeit Erfassung. Diese Effizienz wird durch die Entwicklung von Controllern, Paar und die Bewegungen der Hände und Finger verbesserten synchronisieren .