กว่าทศวรรษที่ผ่านมา Ted Adelson มุ่งมั่นที่จะสร้างเซ็นเซอร์สัมผัสสำหรับหุ่นยนต์ที่จะให้ความรู้สึกสัมผัส ผลลัพธ์? ระบบถ่ายภาพแบบใช้มือถือที่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะมองเห็นภาพพิมพ์ที่ยกขึ้นบนธนบัตรดอลลาร์ เทคโนโลยีนี้ถูกรวมเข้ากับ GelSight เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมสำหรับการถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูงและมีต้นทุนต่ำ
Adelson ผู้เชี่ยวชาญทั้งด้านการมองเห็นของมนุษย์และเครื่องจักร มีความยินดีที่ได้สร้างสิ่งที่มีประโยชน์ แต่เขาไม่เคยละสายตาจากความฝันดั้งเดิมของเขา นั่นคือการมอบสัมผัสของหุ่นยนต์ให้กับหุ่นยนต์ ใน โครงการ Science Hubใหม่กับ Amazon เขากลับมาทำคดี เขาวางแผนที่จะสร้างระบบ GelSight ด้วยความสามารถเพิ่มเติมในการตรวจจับอุณหภูมิและการสั่นสะเทือน Adelson ศาสตราจารย์ในภาควิชาสมองและความรู้ความเข้าใจของ MIT เพิ่งนั่งลงเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับงานของเขา
ถาม:อะไรทำให้มือมนุษย์สร้างขึ้นใหม่ได้ยากในหุ่นยนต์
ตอบ:นิ้วของมนุษย์มีผิวที่บอบบางและอ่อนนุ่ม ซึ่งจะเสียรูปเมื่อสัมผัสสิ่งต่างๆ คำถามคือจะรับรู้ได้อย่างไรเมื่อพื้นผิวการตรวจวัดมีการเคลื่อนไหวและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในระหว่างการควบคุม
ถาม:คุณเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการมองเห็นของมนุษย์และคอมพิวเตอร์ การสัมผัสดึงดูดความสนใจของคุณได้อย่างไร?
ตอบ:เมื่อลูกสาวของฉันยังเป็นเด็ก ฉันประหลาดใจที่พวกเขาใช้นิ้วและมืออย่างชำนาญในการสำรวจโลก ฉันต้องการเข้าใจวิธีที่พวกเขารวบรวมข้อมูลผ่านความรู้สึกสัมผัส ในฐานะนักวิจัยด้านการมองเห็น ปกติแล้วฉันจึงมองหาวิธีที่จะทำสิ่งนี้ด้วยกล้อง
ถาม:นิ้วของหุ่นยนต์ GelSight ทำงานอย่างไร ข้อจำกัดของมันคืออะไร?
ตอบ:กล้องจับภาพผิวหนังจากภายใน และระบบการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์จะคำนวณการเสียรูป 3 มิติของผิวหนัง นิ้วของ GelSight ให้ความสามารถในการสัมผัสที่ดีเยี่ยม เหนือกว่านิ้วมือมนุษย์มาก อย่างไรก็ตาม ความต้องการระบบออพติคอลภายในจำกัดขนาดและรูปร่างที่เราสามารถทำได้ในปัจจุบัน
ถาม:คุณมีความคิดที่จะให้นิ้วของหุ่นยนต์สัมผัสโดยให้มองเห็นได้อย่างไร
ตอบ:กล้องสามารถบอกคุณเกี่ยวกับรูปทรงของพื้นผิวที่กล้องกำลังดูอยู่ได้ โดยการวางกล้องขนาดเล็กไว้ในนิ้ว เราสามารถวัดว่าเรขาคณิตของผิวหนังเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง สิ่งนี้บอกเราเกี่ยวกับคุณสมบัติการสัมผัส เช่น แรง รูปร่าง และพื้นผิว
ถาม:งานก่อนหน้าของคุณเกี่ยวกับกล้องเป็นอย่างไร?
ตอบ:การวิจัยก่อนหน้านี้ของฉันเกี่ยวกับลักษณะของวัสดุสะท้อนแสงช่วยให้ฉันออกแบบคุณสมบัติทางแสงของผิวหนังได้ เราสร้างเมมเบรนแบบด้านที่บางมาก และจุดไฟด้วยแสงเล็มหญ้าเพื่อให้เห็นรายละเอียดทั้งหมด
ถาม:คุณรู้หรือไม่ว่ามีตลาดสำหรับการวัดพื้นผิว 3 มิติ
ตอบ:ไม่ postdoc ของฉัน Kimo Johnson โพสต์วิดีโอ YouTube ที่ แสดงความสามารถของ GelSight เมื่อประมาณหนึ่งทศวรรษที่แล้ว วิดีโอดังกล่าวกลายเป็นไวรัล และเราได้รับอีเมลจำนวนมากพร้อมแอปพลิเคชันแนะนำที่น่าสนใจ ตั้งแต่นั้นมา ผู้คนได้ใช้เทคโนโลยีนี้ในการวัดไมโครเท็กซ์เจอร์ของหนังฉลาม หิมะที่อัดแน่น และพื้นผิวที่ขัดด้วยทราย เอฟบีไอใช้ในนิติเวชเพื่อเปรียบเทียบปลอกกระสุนที่ใช้แล้ว
ถาม:แอปพลิเคชันหลักของ GelSight คืออะไร
ตอบ:การตรวจสอบทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น ผู้ตรวจสอบสามารถกดเซ็นเซอร์ GelSight กับรอยขีดข่วนหรือกระแทกบนลำตัวเครื่องบินเพื่อวัดขนาดและรูปร่างที่แน่นอนในแบบ 3 มิติ แอปพลิเคชั่นนี้อาจดูแตกต่างไปจากแรงบันดาลใจดั้งเดิมของนิ้วเด็ก แต่แสดงให้เห็นว่าระบบสัมผัสสามารถใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง สำหรับวิทยาการหุ่นยนต์ การตรวจจับการสัมผัสเป็นหัวข้อการวิจัยเป็นหลักในขณะนี้ แต่เราคาดว่ามันจะมีประโยชน์มากขึ้นในหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
ถาม:ตอนนี้คุณกำลังสร้างวิธีการวัดอุณหภูมิและการสั่นสะเทือน ทำแบบนี้กับกล้องได้ยังไง? คุณจะพยายามเลียนแบบการสัมผัสของมนุษย์อย่างไร?
ตอบ:คุณสามารถแปลงอุณหภูมิเป็นสัญญาณภาพที่กล้องอ่านได้โดยใช้ผลึกเหลว โมเลกุลที่ทำให้วงแหวนแห่งอารมณ์และเครื่องวัดอุณหภูมิหน้าผากเปลี่ยนสีได้ เราจะใช้ไมโครโฟนสำหรับการสั่น เรายังต้องการขยายช่วงของรูปร่างที่นิ้วสามารถมีได้ สุดท้ายนี้ เราต้องเข้าใจวิธีการใช้ข้อมูลที่มาจากนิ้วเพื่อปรับปรุงหุ่นยนต์
ถาม:เหตุใดเราจึงไวต่ออุณหภูมิและการสั่นสะเทือน และทำไมสิ่งนี้จึงมีประโยชน์สำหรับหุ่นยนต์
ตอบ:การระบุคุณสมบัติของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญของการสัมผัส อุณหภูมิที่ตรวจจับได้ช่วยให้คุณบอกได้ว่าของบางอย่างเป็นโลหะหรือไม้ และไม่ว่าจะเปียกหรือแห้ง การสั่นสะเทือนสามารถช่วยให้คุณแยกแยะพื้นผิวที่มีพื้นผิวเล็กน้อย เช่น ไม้ที่ไม่เคลือบเงา จากพื้นผิวที่เรียบอย่างสมบูรณ์แบบ เช่น ไม้ที่มีผิวมันเงา
ถาม:อะไรต่อไป?
ตอบ:การสร้างเซ็นเซอร์สัมผัสเป็นขั้นตอนแรก การผสานรวมเข้ากับนิ้วและมือที่มีประโยชน์ตามมา จากนั้นคุณต้องให้หุ่นยนต์ใช้มือเพื่อทำงานจริง
ถาม:วิวัฒนาการทำให้เรามีห้านิ้วและสองมือ หุ่นยนต์จะมีเหมือนกันหรือไม่?
ตอบ:หุ่นยนต์แต่ละตัวจะมีมือที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่แตกต่างกัน มือใหญ่ มือเล็ก มือสามนิ้วหรือหกนิ้ว และมือที่เรานึกไม่ถึงในวันนี้ เป้าหมายของเราคือการจัดหาความสามารถในการตรวจจับ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถโต้ตอบกับโลกได้อย่างชำนาญ
