Инженеры из Швейцарской высшей технической школы Цюриха представили робота, который умеет строить башни из камней произвольной формы. Работа представлена в рамках конференции ICRA2017, проходящей с 29 мая по 3 июня, а ее текстовая версия доступна на сайте института.

Один из парадоксов робототехники заключается в том, что роботы гораздо лучше людей умеют выполнять относительно сложные для нас задачи, как правило требующие большого количества повторяющихся и точных действий, но испытывают сложности с довольно простыми для людей операциями. К ним можно отнести балансировку камней — технику выстраивания стабильных и сбалансированных конструкций из камней произвольной формы без каких-либо вспомогательных конструкций.

Инженеры разработали систему, способную создавать устойчивые конструкции из нескольких камней. Система состояла из роботизированной руки с захватом из трех «пальцев» и камеры, анализирующей положение камней. В рамках работы инженеры упростили роботу задачу, предварительно отсканировав камни с помощью высокоточного 3D-сканера. Они состояли из гомогенного материала, поэтому имея их точные размеры, полученные со сканера, робот мог составить их физическую модель и с большой точностью рассчитать центр тяжести.

Ускоренная в 15 раз съемка процесса. Fadri Furrer et al. / IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2017

Инженеры проверили эффективность робота с помощью эксперимента. Перед ним раскладывали четыре заранее известных ему камня. Зная их форму, он вычислял наиболее подходящий из них и клал его в основание. Затем он делал то же самое для других камней, но на этот раз рассчитывал взаимодействие следующих камней не с ровной поверхностью, а с другими камнями. Перебирая возможные варианты расположения, он выбирал наиболее устойчивый из них.

В результате эксперимента робот три раза смог собрать башню из двух камней, шесть раз из трех, и два раза ему удалось собрать стабильную конструкцию из всех четырех камней. Помимо этого, инженеры утверждают, что один раз он смог собрать башню из шести камней. Для сравнения они попросили добровольцев сделать то же самое, и большинство из них испытывали затруднения с таким количеством.

В 2016 году художники создали робота, умеющего самостоятельно сортировать камни по различными признакам, к примеру, по принадлежности к тому или иному геологическому периоду.

Автор: Григорий Копиев