Роботизированная система, разработанная недавно, может нарезать объекты, изготовленные из материалов с различной плотностью. Благодаря этому удается максимально эффективно извлекать мякоть из персиков, манго или авокадо, обходя твердую косточку.
Для того чтобы роботы могли эффективно помогать людям в быту, включая приготовление пищи, необходимо научить их разрезать объекты, состоящие из элементов с различной плотностью. Мы выполняем подобные действия интуитивно, например, очищая манго от кожуры, отделяя мякоть от косточки персика или авокадо. Однако для машин такая возможность долгое время оставалась нереализуемой. Решить эту задачу удалось только сейчас, благодаря американским разработчикам, представившим новую систему RoboNinja. О ней рассказывается в статье, представленной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.
RoboNinja оснащен роботизированным манипулятором с захватом, на котором установлен острый нож и датчик давления. Этот датчик позволяет отслеживать сопротивление материала при контакте с лезвием. Система выполняет пробный надрез, пока не столкнется с твердой костью, затем поднимает нож и повторяет операцию. В результате нескольких таких разрезов компьютерный алгоритм создает трехмерную модель кости, учитывающую ее размеры, форму и положение в плоде.
Используя полученные данные, система определяет наилучший маршрут движения лезвия для удаления максимального объема мякоти. Для этого применяется искусственный интеллект, который ранее был обучен в виртуальной среде, где он имитировал процесс нарезки объектов, сочетающих мягкие и твердые компоненты. В заключение, манипулятор с ножом изменяет угол поворота к плоду и повторяет все этапы, пока не будет полностью очищена косточка.
RoboNinja успешно завершил испытания в реальных условиях, справившись с обработкой авокадо. Несмотря на это, ученые не рассматривают свою работу как завершенную и намерены улучшить систему, добавив возможность выполнения более сложных задач по нарезке объектов с неоднородной плотностью. В перспективе она сможет, например, снимать кожуру с огурцов или яблок, что сделает ее действительно полезным помощником на кухне.