Robótica con mayor destreza gracias a un sensor con forma de dedo
Los investigadores del MIT han inaugurado una nueva era en la detección táctil para manos robóticas, presentando un innovador sensor táctil basado en una cámara llamado “GelSight Svelte”. Este novedoso sensor, diseñado para emular la forma y las capacidades de un dedo humano, promete una detección táctil de alta resolución en una amplia zona. Puede redefinir las tareas de manipulación robótica y aumentar la versatilidad de las manos robóticas.
Reducción de la brecha entre humanos y robots
Normalmente, los sensores táctiles de las manos robóticas se limitan a superficies planas y pequeñas en las puntas de los dedos. En consecuencia, los robots se han basado principalmente en agarres de pellizco con las yemas de los dedos, lo que restringe la gama de tareas de manipulación que pueden realizar. El GelSight Svelte pretende colmar esta laguna emulando la forma y función del dedo humano.
El sensor GelSight Svelte se caracteriza por varios rasgos clave:
Forma del dedo humano: Imita la forma alargada y curvada del dedo humano, lo que permite técnicas de agarre más versátiles.
Captación táctil de alta resolución: El sensor proporciona información excepcionalmente detallada sobre los objetos con los que interactúa.
Gran área de detección: A diferencia de los sensores tradicionales, la estructura alargada del GelSight Svelte cubre un área de detección mayor.
Espina dorsal flexible: Una espina dorsal flexible incorporada al sensor puede estimar la fuerza aplicada cuando el dedo toca un objeto, ofreciendo una comprensión del tacto similar a la humana.
Ingeniería óptica innovadora
El diseño exclusivo del sensor consiste en utilizar dos espejos que manipulan la luz para permitir una detección de alta resolución en toda la longitud del dedo. Este avance de la ingeniería óptica supera las limitaciones de las cámaras convencionales utilizadas en los sensores táctiles.
Para optimizar la forma, el ángulo y la curvatura de los espejos, los investigadores desarrollaron un programa informático de simulación de la reflexión y refracción de la luz. Este software les permite ajustar el diseño de los espejos para obtener un rendimiento óptimo.
Detección táctil basada en la deformación
La piel del sensor, hecha de gel de silicona, aloja los espejos, la cámara y las matrices de LED para la iluminación. La cámara, situada en el interior del detector, detecta la deformación de la piel de gel cuando se toca un objeto. Esta información se utiliza para medir la geometría de la superficie de contacto del objeto.
Percepción de la profundidad y estimación de la fuerza
El GelSight Svelte mejora la percepción robótica proporcionando información de profundidad a través de la saturación de los colores. La saturación de colores en distintos puntos del sensor permite reconstruir una imagen de profundidad 3D del objeto agarrado.
Por otra parte, la espina dorsal de plástico del sensor se flexiona cuando se sujeta un objeto, y los algoritmos de aprendizaje automático estiman la fuerza aplicada al sensor basándose en estas deformaciones.
Mayor versatilidad en el agarre robótico
Las posibilidades del GelSight Svelte van más allá del agarre por pellizco tradicional. Su diseño en forma de dedo le permite ejecutar diversas técnicas de agarre, como el agarre por pellizco, el agarre por pellizco lateral y el agarre por fuerza que utiliza toda la zona de detección de los tres dedos. Esta versatilidad refleja el abanico de opciones de agarre que posee el ser humano.
Una mirada al futuro
Los investigadores pretenden mejorar el GelSight Svelte haciéndolo articulado, lo que le permitiría doblarse en las articulaciones e imitar más de cerca la destreza de un dedo humano.
Estos avances en la detección táctil robótica nos acercan a robots capaces de realizar tareas complejas y diestras con una precisión similar a la humana.
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