소프트 로봇은 카메라와 그림자를 사용하여 사람의 터치를 감지합니다.

연구원들은 터치에 전혀 의존하지 않고 두드림에서 펀치, 포옹에 이르기까지 다양한 물리적 상호 작용을 감지할 수 있는 부드럽고 변형 가능한 로봇을 위한 저렴한 방법을 만들었습니다. 대신 로봇 내부에 있는 USB 카메라가 로봇 피부에 손짓의 그림자 움직임을 포착하고 이를 머신 러닝 소프트웨어로 분류합니다.

촉각은 대부분의 유기체에서 중요한 의사 소통 방식이지만 인간-로봇 상호 작용에는 거의 없었습니다. 그 이유 중 하나는 전신 터치에 엄청난 수의 센서가 필요했기 때문에 구현하기가 실용적이지 않았기 때문입니다.

ShadowSense 기술은 비상 대피 시 사람들을 안전한 곳으로 안내할 수 있는 팽창식 로봇을 개발하는 작업에서 시작되었습니다. 이러한 로봇은 극한의 조건과 환경에서 인간과 통신할 수 있어야 합니다. 로봇이 사람의 손에 가해지는 압력을 감지하여 연기로 가득 찬 시끄러운 복도로 사람을 물리적으로 인도한다고 상상해 보십시오.

로봇에 무게와 복잡한 배선을 추가하고 변형된 피부에 삽입하기 어려운 많은 수의 접촉 센서를 설치하는 대신 팀은 반직관적인 접근 방식을 취했습니다. 촉각을 측정하기 위해 그들은 시력을 보았습니다. 로봇 내부에 카메라를 배치하면 그림자 이미지만 보고 사람이 어떻게 로봇을 만지고 의도가 무엇인지 유추할 수 있습니다.

프로토타입 로봇은 이동식 베이스에 장착된 약 4피트 높이의 원통형 골격 주위로 뻗어 있는 부드럽고 팽창 가능한 나일론 피부 주머니로 구성되어 있습니다. 로봇의 피부 아래에는 노트북에 연결하는 USB 카메라가 있습니다. 연구자들은 이전에 기록된 훈련 데이터를 사용하여 87.5의 정확도로 손바닥으로 만지기, 주먹으로 치기, 두 손으로 만지기, 껴안기, 가리키기, 전혀 만지지 않음 등 6가지 터치 제스처를 구별하는 신경망 기반 알고리즘을 개발했습니다. 조명에 따라 96%까지.

로봇은 몸을 굴리거나 확성기를 통해 메시지를 보내는 것과 같은 특정 터치 및 제스처에 응답하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 그리고 로봇의 피부는 대화형 화면으로 바뀔 가능성이 있습니다. 충분한 데이터를 수집함으로써 로봇은 로봇의 작업에 맞게 맞춤화된 훨씬 더 넓은 상호작용 어휘를 인식하도록 훈련될 수 있습니다.

로봇은 로봇일 필요도 없습니다. ShadowSense 기술은 풍선과 같은 다른 재료에 통합되어 터치 감지 장치로 전환할 수 있습니다. 앞으로 연구원들은 추가 폼 팩터를 구현하기 위해 렌즈 및 거울과 같은 광학 장치를 사용하려고 시도할 것입니다.

ShadowSense는 또한 개인 정보를 제공합니다. 로봇이 그림자의 형태로 인간을 볼 수만 있다면 외모에 대한 고화질 이미지를 찍지 않고도 그 사람이 무엇을 하고 있는지 감지할 수 있습니다. 이것은 물리적 필터 및 보호 기능을 제공하고 심리적 편안함을 제공합니다.

물리적으로 상호 작용하고 사람의 움직임과 기분을 이해하는 능력은 궁극적으로 로봇만큼 사람에게도 중요할 수 있습니다.