Одна из особенностей человеческого тела, которую очень сложно передать автоматическим устройствам — это чувствительность пальцев. Именно она помогает нам получать тактильную информацию об окружающем мире. Благодаря этому мы замечаем крошечные изменения в текстуре, можем понять свойства материала или какую силу нужно приложить, схватив объект: как не раздавить хрупкое яйцо или не уронить тяжелый шар для боулинга.
И кажется, ученым удалось создать тактильно чувствительного робота, способности которого хотя бы частично достигли человеческих. Впервые машина смогла на ощупь слитно и с высокой скоростью читать текст, написанный шрифтом Брайля — тактильными буквами для незрячих. О достижении сообщает Кембриджский университет (Великобритания).
Видео дня
Буквы шрифта Брайля представляют собой набор выпуклых точек на ровной поверхности листа. Причем эти точки расположены очень близко друг к другу, что создает сложности как для тактильных датчиков, так и для камеры — за счет теней и слияния или размытия. Таким образом, именно шрифт Брайля становится идеальным тестом для проверки способностей к осязанию.
«Скорость чтения шрифтом Брайля — отличный способ измерить динамические характеристики систем тактильного восприятия. Наши результаты могут быть применимы не только для Брайля, но и для таких приложений, как обнаружение текстур поверхности или проскальзывания при роботизированных манипуляциях», — поясняет один из разработчиков Парт Потдар.
Для решения проблемы «осязания» ученые использовали уже имеющуюся в производстве систему, включающую сенсорное распознавание и камеру. Их идея заключалось в том, что для него нужны особые «мозги».
Достичь небывалого ранее результата — чтения со скоростью 315 слов в минуту с точностью около 87% — удалось благодаря искусственному интеллекту и его машинному обучению. Именно этот подход позволил точно распознавать буквы: сначала робота «обучили» чтению на четких символах, затем «размыли» картинку и усовершенствовали навык.
Теперь, прежде чем робот распознает буквы, программа размывает изображение, полученное через камеру, и оно получается приближенным к модельному. Это позволило кардинальным образом изменить систему чтения. Раньше все роботы, способные прочитать буквы тактильного шрифта, касались одного знака, распознавали его, потом отрывались от листа и опускались на следующую букву. Новое устройство читает линейно — как это делал бы на ощупь человек, скользя пальцами по знакам.
«Воспроизведение такого уровня чувствительности в роботизированной руке энергоэффективным способом является большой инженерной задачей. В будущем исследователи надеются масштабировать технологию до размеров руки или кожи гуманоида», — добавляют в университете.
