La estrategia avanzada de detección táctil mejora la precisión del robot en la detección de objetos

Revisión de Física Aplicada, Melville, Nueva York

Clasificación exitosa de basura mediante un sistema táctil de robot inteligente. (Imagen:Qian Mao y Rong Zhu/AIP Publishing)

Los robots inteligentes actuales pueden reconocer con precisión muchos objetos mediante la visión y el tacto. La información táctil, obtenida a través de sensores, junto con algoritmos de aprendizaje automático, permite a los robots identificar objetos manipulados previamente.

Sin embargo, la detección a menudo se confunde cuando se le presentan objetos similares en tamaño y forma, u objetos desconocidos para el robot. Otros factores que limitan la percepción del robot incluyen el ruido de fondo y el mismo tipo de objeto con diferentes formas y tamaños.

En Reseñas de Física Aplicada, Por AIP Publishing, investigadores de la Universidad de Tsinghua trabajaron para superar las dificultades del reconocimiento robótico de varios elementos comunes, pero complejos.

Los seres humanos poseen muchos tipos diferentes de sensación táctil, una de las cuales es la sensación térmica. Esto nos permite sentir el viento que sopla, percibir el frío y el calor y discriminar entre tipos de materia, como la madera y el metal, debido a las diferentes sensaciones refrescantes que se producen. Los investigadores intentaron imitar esta capacidad diseñando un método robótico de detección táctil que incorporaba sensaciones térmicas para una detección de objetos más sólida y precisa.

"Proponemos utilizar la detección táctil espaciotemporal durante el agarre de la mano para ampliar la función robótica y la capacidad de percibir simultáneamente múltiples atributos del objeto agarrado, incluida la conductividad térmica, la difusividad térmica, la rugosidad de la superficie, la presión de contacto y la temperatura", dijo el autor Rong Zhu.

El equipo creó un sensor en capas con detección de material en la superficie y sensibilidad a la presión en la parte inferior, con una capa intermedia porosa sensible a los cambios térmicos. Combinaron este sensor con un eficiente algoritmo de clasificación en cascada que descarta los tipos de objetos en orden, de fáciles a difíciles, comenzando con categorías simples como cajas de cartón vacías antes de pasar a cáscaras de naranja o trozos de tela.

Para probar las capacidades de su método, el equipo creó un sistema táctil de robot inteligente para clasificar la basura. El robot recogió artículos de basura comunes, incluidos cartones vacíos, bolsas de plástico, botellas de plástico, servilletas, esponjas, cáscaras de naranja y medicamentos caducados. Clasificó la basura en contenedores separados para materiales reciclables, restos de comida, desechos peligrosos y otros desechos.

Su sistema logró una precisión de clasificación del 98,85 por ciento al reconocer diversos objetos de basura que no se habían encontrado anteriormente. Este comportamiento exitoso de clasificación de basura podría reducir en gran medida el trabajo humano en escenarios de la vida real y brindar una amplia aplicabilidad a las tecnologías de vida inteligente.

Las investigaciones futuras en esta área se centrarán en mejorar la inteligencia incorporada robótica y la implementación autónoma. "Además, al combinar este sensor con la tecnología de interfaz cerebro-computadora, la información táctil recopilada por el sensor podría convertirse en señales neuronales aceptables para el cerebro humano, repotenciando las capacidades de percepción táctil de las personas con discapacidades en las manos", afirmó Zhu.

Para obtener más información, comuníquese con Wendy Beatty en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita activar JavaScript para verlo.; 301-209-3090.