Allo studio robot che passano oggetti agli uomini

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La presa giusta per una collaborazione uomini-robot. Afferrare un oggetto per passarlo a un’altra persona è un gesto semplice per gli esseri umani ma non per i robot, che hanno parecchi problemi a eseguirlo. Un nuovo studio, effettuato alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa in collaborazione con ricercatori australiani, ha ora definito i principi che guidano la presa giusta per compiere il gesto, aprendo la strada a una collaborazione migliore tra uomo e macchina(red)

I principi guida che regolano il modo in cui si afferra un oggetto per passarlo a un altro sono stati definiti da ricercatori dell’Istituto di biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, con la collaborazione del centro per la visione robotica del Politecnico del Queensland a Brisbane, che li illustrano in un articolo su “Science Robotics”. Il risultato permetterà di ottenere una migliore cooperazione tra gli esseri umani e i robot, sempre più presenti nella nostra vita quotidiana

Uno dei punti più delicati dell’interazione fra robot è il passaggio di oggetti. Lungi dall’essere un compito semplice, l’atto coinvolge pesantemente e in contemporanea sia i sistemi di controllo sensoriale che quelli motori, ed è influenzato da molti fattori relativi all’oggetto  (forma, dimensione e funzione), al compito (entità dello spostamento), ai vincoli della presa (dimensioni della mano umana o della pinza, forza della presa) e a vincoli casuali (la posizione iniziale dell’oggetto).

© Scuola Superiore Sant'Anna
© Scuola Superiore Sant’Anna

“Quando per esempio passiamo un cacciavite a qualcuno che lo deve usare – spiega Francesca Cini, prima firmataria dell’articolo – lasciamo libero il manico per facilitare la presa e l’uso dell’oggetto. Lo scopo della nostra ricerca è trasferire tutti questi principi guida a un sistema robotico.”

Per identificare il modo in cui viene selezionata e attuata la presa, i ricercatori hanno chiesto ad alcune coppie di persone di afferrare e passarsi una serie di oggetti – per esempio una penna chiusa e una aperta, una chiave, un cacciavite, un bicchiere pieno e uno vuoto, un oggetto leggero come un

foglio e uno pesante – che hanno  ripreso con delle telecamere per poi analizzare fotogramma per fotogramma i movimenti e la direzione degli sguardi.

Questa analisi ha permesso di identificare una serie di parametri, per esempio le condizioni che inducono a preferire una presa di precisione o una di potenza (caratterizzate da differenti posizioni delle falangi), e di notare che nel passaggio dell’oggetto da una persona all’altra era sistematicamente preferita la presa di precisione, che lascia al ricevente abbastanza spazio per afferrare comodamente l’oggetto.

“Abbiamo bisogno di una nuova generazione di robot progettati per interagire con gli esseri umani in modo naturale”, ha concluso Marco Controzzi, coautore dello studio. “Questi risultati ci permetteranno di istruire il robot a manipolare gli oggetti attraverso l’introduzione di semplici regole.”

Il video descrive lo studio pubblicato su “Science Robotics” da un gruppo di ricerca del BioRobotics Institute della Scuola Superiore Sant’Anna e dell’Australian Centre for Robotic Vision, che ha identificato i principi che regolano il passaggio di un oggetto da una persona all’altra. Lo scopo dello studio è trasferire quei principi ai sistemi robotici, che hanno ancora difficoltà a compiere un gesto solo apparentemente semplice. (Video © Elastico Disegno | Scuola Superiore Sant’Anna)

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