Investigadores de ETH Zurich presentan la Mano Faive impulsada por Tendones Biomiméticos un diseño imprimible en 3D con alta capacidad de movimiento y habilidades de rotación hábiles en la mano.
Investigadores de ETH Zurich presentan la Mano Faive, un diseño imprimible en 3D con alta capacidad de movimiento y habilidades de rotación hábiles en la mano.
En los métodos de control basados en modelos tradicionales, el controlador razona directamente con el modelo dinámico del robot. Estudios recientes utilizan políticas establecidas a través del aprendizaje por refuerzo a medida que las estructuras robóticas se vuelven más complejas y biomiméticas. Esto es especialmente cierto para operaciones que requieren habilidad, como la manipulación que involucra numerosos dedos y la aplicación de una mano robótica antropomórfica. La capacidad de moverse al unísono puede revolucionar varias industrias, desde el trabajo de almacén de recolección y colocación hasta la fabricación en línea de ensamblaje para ayudar en el hogar.
Nueva investigación realizada por ETH Zurich y el Centro Max Planck ETH para Sistemas de Aprendizaje presenta la Mano Faive como una plataforma de manipulación hábil. Como primer paso hacia la manipulación similar a la humana, el equipo informa sobre su trabajo actual integrando su modelo en un entorno de RL y aplicando un controlador de bucle cerrado en el robot para lograr una rotación esférica hábil en la mano.
Las manos robóticas más destacadas se emplean actualmente en la investigación de manipulación hábil, considerando que los robots capaces requieren tanto hardware como un controlador. Los investigadores proponen que un diseño de mano más similar al humano es más adecuado para interactuar con herramientas y objetos en el entorno, ya que se hicieron pensando en las personas desde el principio. Al aprender de ejemplos humanos, las actividades de manipulación son más fáciles de transmitir a un robot con una estructura similar.
La Mano Faive fue creada en el Laboratorio de Robótica Blanda como una plataforma robótica biomimética y accionada por tendones para investigar la manipulación fina. La última versión de la mano está impresa en 3D y está alimentada por servomotores, lo que facilita y hace accesible la producción en masa. Sin embargo, a diferencia de otras manos hábiles enseñadas con RL, esta mano incorpora características como articulaciones de contacto rodante que giran sin un eje de rotación definido, lo que dificulta aún más la tarea ya difícil de controlar una mano robótica de alta DoF para la manipulación. Debido a que los codificadores de rotación convencionales son difíciles de implementar en este diseño, los codificadores internos de ángulo de articulación aún están en proceso pero deben incluirse en la mano. Debido a esta restricción, los ángulos de los servomotores se utilizan para estimar la longitud del tendón y, por lo tanto, los ángulos de las articulaciones. Con estas adiciones al marco de simulación y al controlador de bajo nivel, una política entrenada con RL de bucle cerrado puede ejecutarse en el robot real.
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Los investigadores demuestran el potencial de la mano al mostrar una transferencia de habilidades sin entrenamiento con RL en el simulador IsaacGym. Planean mejorarlo en tareas RL sim2real y otras tareas como clonación de comportamiento mediante la adición de capacidades de actuación y sensores.
