Investigadores del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad del Sur de California USC y NVIDIA han presentado un nuevo simulador de corte robótico que puede reproducir con precisión las fuerzas que actúan sobre un cuchillo al cortar alimentos comunes, como frutas y verduras.El sistema también podría simular el corte a través de tejido humano, ofreciendo aplicaciones potenciales en robótica quirúrgica. El artículo fue presentado en la Conferencia de Robótica: Ciencia y Sistemas RSS 2021 el 16 de julio, donde recibió el Premio al Mejor Trabajo de Estudiante.
En el pasado, los investigadores han tenido problemas para crear robots inteligentes que reproduzcan el corte. Un desafío: en el mundo real, no hay dos objetos iguales y los sistemas de corte robóticos actuales luchan con la variación. Para superar esto, el equipo ideó unenfoque para simular el corte mediante la introducción de resortes entre las dos mitades del objeto a cortar, representados por una malla. Estos resortes se debilitan con el tiempo en proporción a la fuerza que ejerce el cuchillo sobre la malla.
"Lo que hace que el nuestro sea un tipo especial de simulador es que es 'diferenciable', lo que significa que puede ayudarnos a ajustar automáticamente estos parámetros de simulación a partir de mediciones del mundo real", dijo el autor principal Eric Heiden, estudiante de doctorado en ciencias de la computaciónen la USC. "Eso es importante porque cerrar esta brecha de realidad es un desafío significativo para los roboticistas de hoy. Sin esto, los robots nunca podrían salir de la simulación en el mundo real".
Para transferir habilidades de la simulación a la realidad, el simulador debe poder modelar un sistema real. En uno de los experimentos, los investigadores utilizaron un conjunto de datos de perfiles de fuerza de un robot físico para producir predicciones muy precisas de cómo se movería el cuchillo.en la vida real. Además de las aplicaciones en la industria de procesamiento de alimentos, donde los robots podrían hacerse cargo de tareas peligrosas como el corte repetitivo, el simulador podría mejorar la precisión de la retroalimentación háptica de la fuerza en los robots quirúrgicos, ayudando a guiar a los cirujanos y prevenir lesiones.
"Aquí, es importante tener un modelo preciso del proceso de corte y poder reproducir de manera realista las fuerzas que actúan sobre la herramienta de corte a medida que se cortan diferentes tipos de tejido", dijo Heiden. "Con nuestro enfoque,son capaces de ajustar automáticamente nuestro simulador para que coincida con tipos tan diferentes de material y lograr simulaciones altamente precisas del perfil de fuerza ". En una investigación en curso, el equipo está aplicando el sistema a robots del mundo real.
Los coautores son Miles Macklin, Yashraj S Narang, Dieter Fox, Animesh Garg, Fabio Ramos, todos de NVIDIA.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=bN4yqHhfAfQ
El artículo completo acceso abierto y la publicación del blog están disponibles aquí : http://diff-cutting-sim.github.io/
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Caitlin Dawson. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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