Робот-ловкач ловить летящие объекты

Исследователи из Итальянского технологического института разработали первую в мире систему для бесконтактного захвата летящих объектов с минимальным ударным воздействием. IMA-Catcher позволяет роботам безопасно ловить предметы массой до 0.1 кг, что составляет 4% от максимальной полезной нагрузки манипулятора, предотвращая повреждения от ударов

После контакта включается фаза пост-захвата (POC), где робот активно регулирует жесткость по образцу человеческих движений. Система обучалась на 9 демонстрациях человека, ловившего коробку массой 5 кг с высоты 1 метр. Это позволило сократить время отскока объекта с 86 мс до 16 мс по сравнению с традиционными методами.

Идеальный жесткий бесконтактный захват характеризуется низким пиком ударной силы в фазе PRC и отсутствием отскока в фазе POC (справа внизу). При неидеальном захвате (слева внизу) после удара (A) объект отскакивает и теряет контакт с рабочим органом (B), что приводит ко второму (C) или множественным пикам удара до достижения устойчивого состояния (D). IMA-Catcher стремится уменьшить ударную силу (A) за счет согласования скоростей в фазе PRC и уменьшить отскок объекта, поддерживая стабильный контакт в фазе POC до достижения устойчивого состояния.

Дополнительная оптимизация минимизации отраженной массы (RMM) перераспределяет нагрузку между суставами. Пиковый крутящий момент в критическом 6-м суставе снизился на 42% — с 28.6 Нм до 24.1 Нм, что предотвращает блокировку робота при перегрузках.

В многомерных экспериментах с бросками человека система успешно ловила объекты, летящие со скоростью до 2.62 м/с, при ошибке позиционирования всего 0.007 метра. При увеличении высоты падения на 10 см до 0.77 метра метод сохранил работоспособность, хотя сила удара возросла до 10.0 Н.

Источник новости и обложки: axrxiv.org


Главред proglib.io (01.2022-10.2025). Опубликовал более 800 статей и запустил имейл-рассылки о нейросетях и разработке. Пишу на Python.

Аватар пользователя Мирослав Кунгуров