Istraživači su razvili robotski senzor koji uključuje tehnike vještačke inteligencije za čitanje Brajevog pisma brzinom koja je otprilike dvostruko veća od brzine većine ljudskih čitača.
Istraživački tim, sa Univerziteta u Kembridžu, koristio je algoritme za mašinsko učenje kako bi naučio robotski senzor da brzo klizi preko redova brajevog teksta.
Robot je mogao da čita brajevu azbuku brzinom od 315 riječi u minuti sa tačnošću od blizu 90%. Iako robotski čitač Brajevog pisma nije razvijen kao pomoćna tehnologija, istraživači kažu da ga visoka osjetljivost potrebna za čitanje Brajevog azbuka čini idealnim testom za razvoj robotskih ruku ili protetike sa uporedivom osjetljivošću na vrhove ljudskih prstiju.
Rezultati su objavljeni u časopisu "IEEE Robotics and Automation Letters".
Vrhovi ljudskih prstiju su izuzetno osjetljivi i pomažu nam da prikupimo informacije o svijetu oko nas.
Naši vrhovi prstiju mogu da otkriju sitne promjene u teksturi materijala ili nam pomognu da znamo koliko sile treba da upotrijebimo kada uhvatimo neki predmet: na primjer, da podignemo jaje bez razbijanja ili kuglu za kuglanje bez ispuštanja.
Reprodukcija tog nivoa osjetljivosti u robotskoj ruci, na energetski efikasan način, veliki je inženjerski izazov.
U laboratoriji profesora Fumije Iide na odjeljenju za inženjerstvo Kembridža, istraživači razvijaju rješenja za ovu i druge vještine koje ljudi nalaze lakim, ali robotima teško.
– Mekoća ljudskih vrhova prstiju je jedan od razloga zašto smo u stanju da uhvatimo stvari sa pravom količinom pritiska – rekao je Part Potdar sa Kembridžskog odjeljenja za inženjerstvo i student na Pembroke koledžu, prvi autor ovog lista.
– Za robotiku, mekoća je korisna karakteristika, ali vam je takođe potrebno mnogo informacija o senzorima, a teško je imati oboje odjednom, posebno kada se radi o fleksibilnim ili deformabilnim površinama.
Brajevo pismo je idealan test za ‘vrh prsta’ robota jer čitanje zahtijeva visoku osjetljivost, pošto su tačke u svakom reprezentativnom uzorku slova tako blizu jedna drugoj.
Istraživači su koristili standardni senzor da bi razvili robotski čitač brajevog pisma koji preciznije replicira ljudsko ponašanje čitanja.
– Postoje robotski čitači na Brajevom azbuku, ali oni čitaju samo jedno po jedno slovo, što ne čitaju ljudi – rekao je koautor David Hardman, takođe sa Odjeljenja za inženjerstvo.
– Postojeći robotski čitači Brajeve azbuke funkcionišu na statičan način: dodiruju jedan obrazac slova, čitaju ga, povlače se sa površine, prelaze preko, spuštaju na sljedeći obrazac slova i tako dalje. Želimo nešto što je realnije i daleko efikasnije.
Robotski senzor koji su istraživači koristili ima kameru na svom „vrhu prsta“ i čita koristeći kombinaciju informacija iz kamere i senzora.
– Ovo je težak problem za robotičare jer postoji mnogo obrade slike koja treba da se uradi da bi se uklonilo zamućenje pokreta, što oduzima vrijeme i energiju – rekao je Potdar.
Tim je razvio algoritme za mašinsko učenje tako da bi robotski čitač mogao da ‘razmuti’ slike prije nego što senzor pokuša da prepozna slova.
Oni su obučili algoritam na skupu oštrih slika Brajeve azbuke sa primijenjenim lažnim zamućenjem. Nakon što je algoritam naučio da razmagljuje slova, koristili su model kompjuterskog vida da otkriju i klasifikuju svaki znak.
Robotski čitač Brajevog pisma mogao je da čita brzinom od 315 riječi u minuti sa preciznošću od 87%, što je dvostruko brže i otprilike tačnije od ljudskog čitača Brajevog pisma.
– Brzina čitanja Brajevog pisma je odličan način za mjerenje dinamičkih performansi sistema taktilnog senzora, tako da bi naši nalazi mogli biti primenljivi i izvan Brajeve azbuke, za aplikacije poput otkrivanja površinskih tekstura ili klizanja u robotskoj manipulaciji – rekao je Potdar.
