GelSight sensor leert robots eigen krachten kennen (video)

De GelSight sensor (screenshot van YouTube video)

Een nieuwe sensor kan robots een gedetailleerd beeld geven van een object door fysiek contact te maken met dit object. De sensor heeft GelSight en maakt gebruikt van een speciale verf, die op een object wordt achtergelaten om het oppervlakte van het object extra reflecterend te maken. Dit helpt camerasystemen een beter beeld te krijgen van het object en onder andere de stevigheid van een object te bepalen.

Voor robots is het oppakken van een object een uitdaging. Zo moet worden bepaald waar een object zich bevindt en hoe deze is georiënteerd om te bepalen hoe een robot zijn grijper moet oriënteren om dit object succesvol te kunnen vastpakken. Daarnaast moet een robot bepalen met hoeveel kracht een object wordt opgepakt, om deze bijvoorbeeld uit een stapel objecten te trekken of in een opening te kunnen duwen.

Kracht bepalen

De kracht waarmee een object kan worden vastgepakt is moeilijk vast te stellen door robots. Voorheen probeerden robots dit te bepalen door objecten op een vlak oppervlak te leggen en hier voorzichtig in te prikken. Hierdoor kan geregistreerd worden in welke mate een object meegeeft, wat een indicatie geeft van de kracht waarmee een object kan worden opgepakt. Erg nauwkeurig is dit proces echter niet. De GelSight sensor biedt uitkomst.

De GelSight sensor is ontwikkeld door onderzoekers van MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL). De teams hebben hun bevindingen (pdf) recentelijk gepresenteerd op de International Conference on Robotics and Automation.

Low-tech oplossing voor complex probleem

MIT stelt dat de GelSight sensor een low-tech oplossing biedt voor een complex probleem. De GelSight sensor bestaat uit een blok transparant rubber, waarvan één zijde is voorzien van metallic verf. Dit blok wordt op een grijper van een robot geplaatst en vervolgens tegen een object aangedrukt, waarna verf achterblijft op het object. Dit zorgt dat het object licht beter reflecteert, waardoor de vormen van het object veel beter kunnen worden vastgelegd met behulp van computer vision algoritmes.

Deze vormen worden vastgelegd met behulp van een camera en een drietal gekleurde lichtbronnen, die recht tegenover het blok van transparant rubber wordt geplaatst op de grijper van een robot. Deze lichtbronnen zijn ieder onder een andere hoek opgesteld. Doordat iedere lichtbron een eigen kleur heeft, kan het computer vision algoritme nagaan welk licht van welke lichtbron afkomstig is. Deze informatie wordt door het algoritme gecombineerd om een 3D-beeld te creëren van het object.

Hoeveel kracht uitoefenen?

Deze werkwijze maakt het mogelijk na te gaan in welke mate een object meegeeft indien een robot met zijn grijper hier kracht op uitoefent. Hierbij wordt een kort filmpje gemaakt, waarvan vijf frames worden geanalyseerd. Met behulp van deze frames kan de vervorming van een object naarmate hier kracht op wordt uitgeoefend in beeld worden gebracht.

In de onderstaande video is GelSight in actie te zien.

Meer informatie is beschikbaar in een artikel dat MIT heeft gepubliceerd op Robohub.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *