Инженеры наделили робота способностью отслеживать прикосновения к своему телу с помощью хитрых манипуляций с тенью.
Теперь роботы могут чувствовать касание всем своим корпусом — и помогают им в этом обычные тени
Экспериментальная система, известная как ShadowSense, включает в себя обычную камеру, подключенную к портативному компьютеру с питанием от USB, расположенную под неэлектронной полупрозрачной «кожей» мягкотелого робота.
Когда человек тянется к роботу, окружающее освещение отбрасывает тень его руки на кожу. Камера отслеживает эту тень с другой стороны кожи (внутри робота), используя алгоритмы на основе машинного обучения, чтобы определить, когда рука на самом деле касается кожи, к какой именно области она прикасается и какой жест делает. Таким образом, ShadowSense может не только определять, когда и где робота трогают, но также может назначать разные команды для различных жестов касания.
Текущий прототип робота, представляющий собой в основном надувной пузырь из нейлоновой кожи, натянутый вокруг цилиндрического каркаса с колесами, способен различать прикосновение ладонью, удары кулаком, прикосновение двумя руками, обнимание, указание и отсутствие прикосновения вообще. Он может делать это с точностью от 87,5 до 96 процентов, в зависимости от силы и направленности освещения.
Исследователи отмечают, что применение технологии не ограничивается робототехникой, поскольку ее также можно использовать в сенсорных дисплеях или электронных устройствах. Тем не менее, ShadowSense в настоящее время все еще имеет некоторые ограничения — требуется не только источник света, но и камера также должна располагаться в пределах прямой видимости интерактивной части кожи. Решить последнее может помочь использование зеркал или дополнительных линз.
«Прикосновение — важный способ общения для большинства организмов, но он практически отсутствует во взаимодействии человека и робота», — поясняет ведущий ученый, профессор Гай Хоффман. «Одна из причин заключается в том, что отслеживание касания по всему телу раньше требовало огромного количества датчиков и поэтому было непрактично для реализации. Это исследование предлагает недорогую альтернативу».
