В Сколтехе робота научили закручивать винты

Российские ученые детально обследовали то, как человек манипулирует отверткой. Это было сделано для того, чтобы разработанные ими роботы лучше использовали связанные с резьбой изделия. Работа сделана в рамках создания робота RecyBot для переработки электронных устройств — например, смартфонов. Препринт с описанием разработки опубликован на arXiv.org.

Несмотря на то, что человеку не составляет труда попасть винтом в отверстие или закрутить гайку, автоматическим системам сделать это достаточно сложно. Чтобы облегчить роботам эту задачу, сотрудники Сколковского института науки и технологий решили изучить, как это делает человек.

В результате выяснилось, что человек всегда прикладывает две силы для раскручивания тугого винта: мы не только вращаем отвертку, но и давим на нее, прижимая винт к отверстию. В экспериментах использовалась установка, способная измерять силу с точностью до 0,1 ньютона, а вращательное усилие до 0,003 ньютон-метров момента силы. Десяти испытуемым предлагали закрутить или раскрутить небольшой винт с крестообразным или шестиугольным шлицем.

Оказалось, что для того, чтобы отвертка не соскочила, человек придавливает винт с силой, пропорциональной необходимому для раскручивания вращательному усилию. Также авторы узнали, что при закручивании крестообразного шлица человек давит сильнее, чтобы отвертка гарантированно не соскочила.

На основе полученных знаний исследователи создали робота, оборудованного отверткой на одном манипуляторе и захватным устройством для удержания винта на другом. Также он был наделен машинным зрением для того, чтобы определить относительное положение винта и отверстия, в которое его нужно закрутить. «Результаты раскручивания роботом согласуются с данными, которые мы получили в опытах с людьми, и подтверждают универсальность условий успешного вывинчивания», — пишут авторы в препринте.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.