Uma equipe de pesquisadores da ETH Zurique, na Suíça, desenvolveu recentemente um sensor óptico tátil multicâmera (ou seja, um sensor tátil baseado em dispositivos ópticos) que coleta informações sobre a distribuição da força de contato aplicada à sua superfície. Este sensor, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv, poderia ser usado para desenvolver peles robóticas macias com base em algoritmos de visão de computador.

"Em comparação com as capacidades de visão que os robôs podem alcançar usando câmeras modernas, o sentido do tato em robôs é muito subdesenvolvido, "Camill Trueeb, Carmelo Sferrazza e Raffaello D "Andrea, os pesquisadores que realizaram o estudo, contado Tech Xplore via email. "As peles táteis baseadas na visão visam preencher essa lacuna, explorando os recursos de sensores de visão e algoritmos de inteligência artificial de última geração, beneficiando da acessibilidade de grandes quantidades de dados e poder computacional. "

O sensor óptico tátil desenvolvido pela Trueeb, Sferrazza e D "Andrea consiste em quatro câmeras colocadas embaixo de um material transparente que contém uma dispersão embutida de partículas esféricas dentro dele. As câmeras rastreiam o movimento dessas partículas esféricas, que surge da deformação do material quando uma força é aplicada a ele.

Os pesquisadores também desenvolveram uma arquitetura de aprendizado de máquina (ML) que analisa o movimento das partículas esféricas no material. Ao analisar este movimento, esta arquitetura pode reconstruir as forças que estão causando uma deformação no material, também conhecido como distribuição da força de contato.

"Usamos câmeras relativamente baratas que fornecem imagens simultaneamente para um total de cerca de 65, 000 pixels, "os pesquisadores explicaram." Portanto, eles geram uma grande quantidade de informações em alta resolução, o que é ideal para uma abordagem baseada em dados para detecção tátil. "

Em vez de fornecer apenas valores de força total, como a maioria dos sensores de força padrão existentes para aplicações de robótica, o sensor desenvolvido pelos pesquisadores oferece feedback sobre a distribuição de todas as forças aplicadas à sua superfície macia, desacoplamento de componentes normais e tangenciais. Devido à sua estrutura e design único, o novo sensor de multicâmera também exibe uma superfície de contato maior e uma estrutura mais fina do que outros sensores táteis baseados em câmera, sem a necessidade de componentes refletivos adicionais (por exemplo, espelhos).

"O uso de várias câmeras torna possível usar este tipo de sensor tátil para cobrir áreas maiores com formas arbitrárias, "disseram os pesquisadores." Este trabalho mostra como o conhecimento adquirido em um subconjunto de câmeras pode ser transferido para câmeras adicionais, resultando em um escalonável, abordagem eficiente de dados. "

O AI-motorizado, o sensor multicâmera poderia ser dimensionado para superfícies maiores, permitindo a criação de peles robóticas suaves e sensíveis. Em seu artigo recente, os pesquisadores discutem como a arquitetura de ML pode ser adaptada para facilitar esses aplicativos no futuro.

"Pretendemos agora estender as capacidades do sensor para reconstruir informações sobre o contato com objetos de formas complexas e genéricas, "disseram os pesquisadores." Acreditamos que o desenvolvimento de algoritmos de detecção deve sempre levar em consideração o componente de eficiência de dados para facilitar o uso generalizado em robótica, e, portanto, buscaremos essa direção em trabalhos futuros, também."

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