ناشر منبع

null ساخت دستکشی که اشیاء را تشخیص می‌دهد
09:55

ساخت دستکشی که اشیاء را تشخیص می‌دهد

محققان MIT، دستکشی پر از حسگر تولید کرده‌اند که می‌تواند با لمس جسم، آن را شناسایی و وزنش را حدس بزند.

به گزارش روابط عمومی صندوق نوآوری و شکوفایی ریاست جمهوری، محققان MIT، دستکش بافتنی ارزان‌قیمتی تولید کرده و نام آن را «دستکش لمسی قابل تنظیم» گذاشته‌اند. این دستکش مجهز به ۵۵۰ حسگر بسیار کوچک است که تقریبا کل دست را می‌پوشاند.

هر وقت فردی با این دستکش هر شکلی یا جسمی را لمس کند، حسگرها می‌توانند علایم ناشی از این فشارها را دریافت کنند. یک شبکه عصبی طراحی شده، علایم را پردازش کرده و مجموعه‌ای از الگوهای علامت-فشار مربوط به هر شیء را «یاد» می‌گیرد. سپس این سیستم با استفاده از این مجموعه از داده‌ها، اشیاء را طبقه‌‌بندی کرده و وزن آنها را بدون اینکه مجبور به دیدن‌شان باشد، پیش‌بینی می‌کند.

این محققان توضیح می‌دهند، آنها با استفاده از دستکش لمسی قابل تنظیم، مجموعه داده‌های ۲۶ جسمی که کاربرد بسیار دارند، مانند بطری‌های نوشابه، قیچی، توپ تنیس، قاشق، خودکار و لیوان را آماده کرده‌اند. سپس این سیستم با استفاده از این مجموعه داده‌ها می‌تواند تا ۷۶ درصد، این اجسام را فقط با لمس کردن، شناسایی کند و وزن آنها را که بیشترشان حدود ۶۰ گرم هستند، تشخیص دهد.

دستکش‌های مشابه مجهز به حسگر امروزی که هزاران دلار قیمت دارند، فقط حاوی حدود ۵۰ حسگر هستند که اطلاعات کمی را می‌توانند دریافت کنند، اما دستکش تولیدی این محققان،‌ با وجود اینکه بیش از ۵۵۰ حسگر دارد و اطلاعات بسیاری را در پایگاه داده‌های خود جمع‌آوری می‌کند، از مواد ارزان‌قیمتی تولید شده و فقط حدود ۱۰ دلار قیمت دارد.

سیستم درک لامسه این دستکش را می‌توان با مجموعه دید کامپیوتری و بر اساس تصویر، ترکیب و کاری کرد تا ربات‌ها بتوانند تقریبا مانند یک انسان، اجسام اطراف خود را شناسایی کنند. انسان به دلیل وجود حس لامسه می‌تواند اجسام اطراف خود را با لمس کردن، تشخیص دهد، اما ربات‌ها چنین واکنشی ندارند. بنابراین اگر ما می‌خواهیم ربات‌هایی تولید کنیم که کارهای‌مان را به خوبی انجام دهند، آنها باید بتوانند اجسام را به راحتی تشخیص دهند.

محققان برای ایجاد حس لامسه در این دستکش، تمام نقاط دست و انگشتان انسان را به خوبی بررسی کرده تا سازوکار حس لامسه را با دقت بیشتری شناسایی کنند. بدین ترتیب توانستند حسگرها را در نقاطی از دستکش قرار دهند که بتوانند اجسام را به خوبی تشخیص دهند.

دستکش لمسی قابل تنظیم با استفاده از پلیمر رسانای الکتریکی به صورت لایه‌ لایه تولید شده است تا در برابر فشارهای اعمال شده، مقاومت‌های مختلفی داشته باشد. سپس این لایه‌های پلیمری با استفاده از عبور دادن نخ از درون حفره‌هایی که روی نوار پلیمر رسانا ایجاد شده بود، از نوک انگشتان تا کف دستکش، به هم متصل شدند.

نخ‌ها به گونه‌ای روی هم قرار گرفتند تا به حسگرهای فشار تبدیل شوند و وقتی فردی که این دستکش را به دست می‌کند و جسمی را لمس کرده، بلند می‌کند یا به زمین می‌اندازد، حسگرهای روی دستکش، هر کدام از فشارها را حس کرده و ثبت می‌کنند.

این نخ‌های روی دستکش به یک مدار بیرونی متصل هستند و داده‌های مربوط به فشار را به «نقشه‌های لمسی» که به شکل نقطه هستند، ترجمه می‌کنند. سپس هر نقطه بیانگر بخشی از فشار و البته هر نقطه بزرگتر، علامت فشار بیشتر است.

محققان حدود ۱۳۵ هزار فیلم ویدیویی تماس را با ۲۶ جسم آماده و با استفاده از نوعی شبکه عصبی، هویت و وزن هر یک از اجسام را شناسایی کردند. آنها با طراحی شبکه عصبی پیچشی که معمولا تصاویر را دسته‌بندی می‌کند، الگوهای فشاری هر جسم را ثبت کردند. بدین ترتیب حسگرهای دستکش با مراجعه به داده‌های جمع‌آوری شده، جسم مورد نظر را شناسایی می‌کند.

این سیستم می‌تواند در تولید ربات استفاده شود تا ربات‌ها بتوانند با گرفتن اجسام، آنها را تشخیص داده و وزن‌شان را پیش‌بینی کنند و در عین حال اجسام سنگین‌تر از توان‌شان را برندارند.

 

ارسال ایمیل