این ربات‌ها حس لامسه دارند!

به‌ زودی ربات‌ها می‌توانند به افراد در شستن لباس‌ها و سایر کارهای خانه کمک کنند، زیرا یک تکنیک جدید به آنها حس لامسه داده است. این سیستم که ReSkin نام دارد، به ربات‌ها این امکان را می‌دهد که تنها با استفاده از حس لامسه، بین اشیا مختلف مانند لایه‌های نازک یک پارچه تمایز قائل شوند، چیزی که برای انسان امری عادی است. با این حال، به گفته گروهی از محققان دانشگاه کارنگی ملون، برای ربات‌ها کارهایی مانند گرفتن یک لیوان یا تا کردن حوله‌ها تاکنون بسیار چالش‌برانگیز بوده است و تا همین اواخر شبیه‌سازی حس لامسه در علم رباتیک سخت بوده است.

"دیوید هلد"(David Held) استادیار دانشکده علوم کامپیوتر و رئیس آزمایشگاه " R-Pad" گفت: انسان‌ها به چیزی نگاه می‌کنند، سپس از حس لامسه استفاده می‌کنند تا مطمئن شوند که در موقعیت مناسبی برای گرفتن آن قرار دارند. بسیاری از کارهایی که انسان‌ها با حس‌ لامسه‌ انجام می دهند برای همه ما طبیعی است. ما آنقدر درباره آن فکر نمی‌کنیم، بنابراین نمی‌دانیم دارا بودن این حس چقدر ارزشمند است.

برای تا کردن لباس‌ها، ربات‌ها به حسگری نیاز دارند تا روشی را که انگشتان انسان می‌توانند لایه بالایی حوله یا پیراهن را حس کنند و لایه‌های زیر آن را بگیرند، تقلید کنند. محققان می‌توانند به ربات آموزش دهند که لایه بالایی پارچه را حس کند و آن را بگیرد، اما بدون اینکه ربات لایه‌های دیگر را حس کند، نمی‌تواند آنها را بگیرد یا پارچه را تا کند. اما این مشکل را چگونه می‌توان حل کرد؟

برای حل این مشکل، محققان این مطالعه پوستی منبع باز و حساس به لمس ساخته شده از یک پلیمر نازک و الاستیک را که با ذرات مغناطیسی تعبیه شده است که حس لامسه سه محوره را ایجاد می‌کند، توسعه دادند. ReSkin به ربات کمک می‌کند تا لایه‌های پارچه را حس کند نه اینکه آنها را صرفا از طریق بینایی درک کند.

دکتر "توماس ونگ"(Thomas Weng) گفت: با خواندن تغییرات میدان‌های مغناطیسی ناشی از فرورفتگی یا حرکت پوست، می‌توانیم به حس لامسه دست یابیم. ما می‌توانیم از این حسگر لمسی برای تعیین اینکه چند لایه پارچه برداشته‌ایم استفاده کنیم.

تحقیقات دیگر از حس لامسه برای گرفتن اجسام سفت و سخت استفاده کرده است، اما پارچه قابل تغییر شکل است. به این معنی که وقتی آن را لمس می‌کنید تغییر می‌کند و بنابراین مانور دادن بر روی آن دشوارتر است. تنظیم چنگ زدن ربات روی پارچه، هم حالت و هم خوانش حسگر را تغییر می‌دهد.

محققان می‌گویند که به ربات آموزش نداده‌اند که چگونه یا کجا پارچه را بگیرد. در عوض، آنها با تخمین تعداد لایه‌های پارچه با استفاده از حسگرهای ReSkin و تنظیم دستگیره برای امتحان مجدد، به آن آموزش دادند که چند لایه پارچه را بگیرد. سپس ربات را تماشا کردند که یک و دو لایه پارچه را با استفاده از بافت‌ها و رنگ‌های مختلف برداشت.

محققان این مطالعه یافته‌های خود را در کنفرانس بین‌المللی ربات‌ها و سیستم‌های هوشمند در سال ۲۰۲۲ ارائه کردند.