Dienstag, August 9, 2022
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Der Roboter löst die verknoteten Kabel, kann sie aber nicht vom Boden abheben

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Ein Roboter, der lange Kabel mit zwei einfachen Zangen entwirren kann, kann im Flugzeug- und Automobilbau oder als Haushaltshilfe nützlich sein

Ken Goldberg von der University of California, Berkeley, sagt, dass die Arbeit seines Teams an dem Roboter von unordentlichen Kabeln inspiriert wurde, die dem Labor im Weg standen, was ihn dazu brachte, darüber nachzudenken, wie ein Roboter funktionieren müsste, um sie zu verbergen. Das Problem erfordert erfahrene mechanische Arme, aber auch ein Verständnis der Knotentheorie, sagt er.

„Es gibt eine schöne mathematische Theorie über Knoten, und sie ist sehr abstrakt. Sie abstrahiert das Problem generell in Graphen und grafische Strukturen“, sagt Goldberg. „Wir haben einige Aspekte davon übernommen. Kabel sind selbst mit den besten Kameras und Techniken schwer zu erkennen und aufgrund ihrer Flexibilität auch schwer zu manipulieren geringe Größe und ihre Tendenz, herauszuspringen und sehr unvorhersehbare Dinge zu tun.

Der Roboter ist auf einem Tisch montiert, auf dem auch ein verknotetes Kabel ruht. Es ist mit einer Kamera ausgestattet, die sichtbares Licht beobachten und die Tiefe messen kann. Die aufgezeichneten Bilder werden in eine künstliche Intelligenz eingespeist, die sie interpretiert und eine genaue Karte der Ausrichtung und Konfiguration des Kabels entlang seiner Länge erstellt.

Es gibt mehrere Strategien, die der Robotersteuerungsalgorithmus verwendet, um die Knoten zu lösen und sie nach Bedarf iterativ anzuwenden, bis das gesamte Kabel begradigt ist. Zunächst scannt der Roboter mit seiner Kamera das Kabel und erstellt eine Strukturkarte beliebiger Knoten. Wenn dies nicht eindeutig ist, kann er vorsichtig an der Schnur auf beiden Seiten des Knotens ziehen, um die losen Schleifen der Schnur zu entfernen und nur die verbleibenden Knoten übrig zu lassen, oder die Schnur schütteln, um die unnötigen Schleifen zu entfernen, und dann erneut scannen.

Der Roboter kann das Kabel dann an zwei verschiedenen Stellen greifen und trennen, wobei seine beiden 3D-gedruckten Zangen das Kabel fest greifen oder locker halten können, um eine Bewegung zu ermöglichen, wodurch der Knoten langsam entwirrt wird. Die letzte Aufgabe besteht darin, das Kabel langsam von einem Ende zum anderen zu führen und zu überprüfen, ob alle Knoten entfernt wurden.

In Experimenten mit einem 2,7 Meter langen geflochtenen Micro-USB-zu-USB-Kabel hatte der Roboter eine Erfolgsquote von 67 % bei einfachen und einfachen Knoten und 50 % bei komplexeren Verwicklungen. Einige der Fehler waren das Herunterfallen des Kabels vom Tisch, von wo der Roboter es nicht bergen konnte.

Referenz: arxiv.org/abs/2207.07813

Abgel T
Abgel T
Ich arbeite seit ca. 3 Jahren als Redakteurin in Bereichen wie Politik und Sport. Sie können an theaktuellenews@hotmail.com schreiben, um mich zu erreichen.
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