Un nouveau simulateur aide les robots à affiner leurs compétences de coupe –
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Des chercheurs du département d’informatique de l’Université de Californie du Sud (USC) et de NVIDIA ont dévoilé un nouveau simulateur de découpe robotique capable de reproduire avec précision les forces agissant sur un couteau lorsqu’il tranche des aliments courants, tels que des fruits et des légumes. Le système pourrait également simuler la découpe de tissus humains, offrant des applications potentielles en robotique chirurgicale. L’article a été présenté à la Robotics: Science and Systems (RSS) Conference 2021 le 16 juillet, où il a reçu le Best Student Paper Award.
Dans le passé, les chercheurs ont eu du mal à créer des robots intelligents qui reproduisent la découpe. Un défi : dans le monde réel, il n’y a pas deux objets identiques et les systèmes de découpe robotisés actuels luttent contre la variation. Pour surmonter cela, l’équipe a conçu une approche unique pour simuler la coupe en introduisant des ressorts entre les deux moitiés de l’objet à couper, représentées par un maillage. Ces ressorts s’affaiblissent dans le temps proportionnellement à la force exercée par le couteau sur la maille.
“Ce qui fait de notre simulateur un type spécial, c’est qu’il est” différentiable “, ce qui signifie qu’il peut nous aider à régler automatiquement ces paramètres de simulation à partir de mesures du monde réel”, a déclaré l’auteur principal Eric Heiden, doctorant en informatique à l’USC. . “C’est important parce que combler cet écart de réalité est un défi important pour les roboticiens d’aujourd’hui. Sans cela, les robots pourraient ne jamais sortir de la simulation pour entrer dans le monde réel.”
Pour transférer les compétences de la simulation à la réalité, le simulateur doit être capable de modéliser un système réel. Dans l’une des expériences, les chercheurs ont utilisé un ensemble de données de profils de force d’un robot physique pour produire des prédictions très précises sur la façon dont le couteau se déplacerait dans la vie réelle. En plus des applications dans l’industrie agroalimentaire, où les robots pourraient prendre en charge des tâches dangereuses telles que la coupe répétitive, le simulateur pourrait améliorer la précision du retour haptique de la force dans les robots chirurgicaux, aidant ainsi à guider les chirurgiens et à prévenir les blessures.
“Ici, il est important d’avoir un modèle précis du processus de coupe et de pouvoir reproduire de manière réaliste les forces agissant sur l’outil de coupe lorsque différents types de tissus sont coupés”, a déclaré Heiden. “Avec notre approche, nous sommes en mesure de régler automatiquement notre simulateur pour qu’il corresponde à ces différents types de matériaux et de réaliser des simulations très précises du profil de force.” Dans le cadre de recherches en cours, l’équipe applique le système à des robots du monde réel.
Les co-auteurs sont Miles Macklin, Yashraj S Narang, Dieter Fox, Animesh Garg, Fabio Ramos, tous de NVIDIA.
Vidéo: https://www.youtube.com/watch?v=bN4yqHhfAfQ
L’article complet (en accès libre) et l’article de blog sont disponibles ici : https://diff-cutting-sim.github.io/
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université de Californie du Sud. Original écrit par Caitlin Dawson. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
