Afferrare oggetti dalle mani dell'uomo: i robot imparano con l'intelligenza artificiale

Afferrare oggetti dalle mani dell'uomo: i robot imparano con l'intelligenza artificiale

Afferrare oggetti dalle mani dell'uomo non è impresa facile per i bracci robotici. NVIDIA studia un sistema, basato su AI, per semplificare il compito

di pubblicata il , alle 16:41 nel canale Scienza e tecnologia
NVIDIA
 

Che i robot non siano proprio agilissimi nell'afferrare oggetti l'abbiamo già detto: è per questo che un gruppo di ricercatori a Zurigo sta provando a realizzare un sensore - la "pelle robotica" - per cercare di conferire anche alle appendici prensili il senso del tatto. Ma, sempre in questo contesto, c'è un altro compito che i robot hanno difficoltà a compiere: ricevere e afferrare oggetti dalle mani dell'uomo.

Ecco quindi che un team di ricercatori di NVIDIA propone un approccio, basato come si può intuire sull'impiego di machine learning, che permetta al robot di pianificare una serie di movimenti per afferrare un oggetto dalle mani di un individuo, a seconda di come egli lo stia reggendo.

I ricercatori hanno anzitutto suddiviso in varie categorie i modi in cui l'essere umano può reggere piccoli oggetti, sulla base della forma della presa della mano: "palmo aperto", "stretto alla base", "stretto in cima", "stretto di lato" o "sollevato". Utilizzando un dispositivo Microsoft Azure Kinect è stato compilato un dataset AI per classificare in una delle categorie una mano che regge un oggetto, nello specifico mostrando ad un soggetto un'immagine di esempio e chiedendogli di replicarla e di compiere pose simili per 20-60 secondi. Con Azure Kinect viene registrata la forma della mano, con il soggetto che può muoversi per variare il punto di vista della fotocamera. In totale tra pose varie, mani destre e mani sinistre, sono state catturate oltre 150 mila immagini.

A questo punto è stato modellato il compito di passaggio in quello che i ricercatori definiscono "un robusto sistema logico-dinamico" che genera una pianificazione del movimento che eviti il contatto tra l'appendice prensile e la mano dell'individuo, a partire da una delle classificazioni descritte sopra. Il sistema deve adattarsi alle varie prese possibili e scegliere il modo in cui approcciare l'individuo ed afferrare l'oggetto. Fino a quando non viene elaborata una stima stabile di come l'umano presenterà l'oggetto da afferrare, il braccio robotico resta in una posizione di attesa.

Le sperimentazioni condotte dai ricercatori con questo sistema hanno mostrato risultati migliori rispetto a qualsiasi altro sistema provato fino ad ora, sia in termini di successo della presa (100% rispetto all'80% del sistema con il secondo risultato migliore), sia in termini di successo della pianificazione (un tasso del 64,3% rispetto al 29,6%). E si è dimostrato anche più rapido: in media il sistema ha impiegato 17,34 secondi per pianificare ed eseguire reazioni rispetto al miglior risultato precedente di 20,93 secondi.

"Abbiamo descritto un sistema che renda possibile un agevole passaggio umano-robot con la classificazione di diversi tipi di presa. Nel futuro vogliamo rendere più flessibile il sistema di pianificazione e supportare più tipi di presa. Crediamo che lo stesso approccio possa essere applicato a molti altri tipi di collaborazione uomo-robot. La principale limitazione del nostro approccio è che si applica solamente ad un singolo insieme di tipi di presa, quindi abbiamo in programma di imparare le posizioni corrette di vari tipi di presa a partire da dati invece che da regole specificate manualmente. Sulla base della risposta ricevuta dai soggetti che ci hanno aiutato nel test abbiamo inoltre intenzione di rendere i movimenti del robot più comprensibili e amichevoli" hanno concluso i ricercatori.

Resta aggiornato sulle ultime offerte

Ricevi comodamente via email le segnalazioni della redazione di Hardware Upgrade sui prodotti tecnologici in offerta più interessanti per te

Quando invii il modulo, controlla la tua inbox per confermare l'iscrizione.
Leggi la Privacy Policy per maggiori informazioni sulla gestione dei dati personali

1 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
mtk20 Marzo 2020, 08:36 #1
e fu cosi che i robot iniziarono a rubare i gelati ai bambini....

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^