RoboWig:一个可以帮助您解开头发的机器人

机器人发刷

机器人臂设置配有传感软刷,并通过相机辅助,以研究操纵和刷毛纤维的复杂性。信用:照片由麻省理工学院CTSAIL提供

机器人手臂配有发刷有助于刷牙任务,可以是辅助保养环境中的资产。

随着对医疗保健系统的需求迅速,护士通常花费18至40%的时间表演直接患者护理任务,对于许多患者而言,几乎没有时间备用。刷头发的个人护理机器人可以提供大量帮助和救济。

这看起来像是一个真正的自由基形式的“自我照顾”,但剃须,洗衣和化妆等东西的狡猾机器人并不是新的。2011年,科技巨头松下开发了一种可以清洗,按摩,甚至吹干头发的机器人,明确旨在帮助支持“具有有限的老人和人民的安全性,以及减少照顾者的负担”。“

然而,梳理机器人被证明不太探索,是重要的科学家麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)和哈佛大学的软数学实验室,开发带有传感软刷的机器人手臂设置。机器人配备了一款可帮助其“查看”并评估卷曲的相机,因此它可以规划精致且节省的刷子。

该团队的控制策略适应纤维束中的缠结程度,并通过刷涂从直接到非常卷发的假发来测试“RoboWig”。

虽然RobOWIG的硬件设置看起来未来派和闪亮,但头发纤维的潜在模型是使其勾选的。CSAIL POSTDOC Josie Hughes和她的团队选择代表纠缠的头发作为纠缠的双螺旋 - 思考经典脱氧核糖核酸股票。这种粒度水平提供了用于操纵软纤维的数学模型和控制系统的关键见解,具有纺织工业,动物护理等纤维系统的各种应用。

“By developing a model of tangled fibers, we understand from a model-based perspective how hairs must be entangled: starting from the bottom and slowly working the way up to prevent ‘jamming’ of the fibers,” says Hughes, the lead author on a paper about RoboWig. “This is something everyone who has brushed hair has learned from experience, but is now something we can demonstrate through a model, and use to inform a robot.”

手头的这个任务是一个纠结的任务。每一个头发头都不同,并且在梳理时毛发之间的复杂相互作用很容易导致结。更重要的是,如果使用了不正确的刷牙策略,该过程可能对头发非常痛苦和损害。

以前的刷涂结构领域的研究主要是头发的机械,动态和视觉特性,而不是罗马之曲的精致关注纠正和梳理行为。

为了刷和操纵头发,研究人员向机器人臂添加了一个软吹式的传感刷,以允许在刷牙期间测量力。它们将此设置与称为“闭环控制系统”的某些内容组合,这将从输出中取出反馈,并自动执行任何人为干预的操作。这从刷子中创建了“强制反馈” - 一种控制方法,让用户感受到设备正在进行的操作 - 所以可以优化行程的长度,以考虑到刷子所采取的潜在“疼痛”和时间。

初始测试保留了人类的头部 - 现在 - 而是在许多发型和类型的假发上完成。该模型提供了与纠缠的行为的洞察,与纠缠有关,以及通过选择合适的刷牙长度可以有效地刷新这些。例如,对于卷发的头发,疼痛成本将占主导地位,因此较短的刷子长度是最佳的。

该团队希望最终对人类进行更现实的实验,更好地了解机器人的表现,了解他们的痛苦的经验 - 一个明显高度主观的公制,因为一个人的“两个”可能是另一个人的“八”。

“为了让机器人能够将任务解决能力扩展到更复杂的任务,如头发刷牙,我们不仅需要新颖的安全硬件,而且还需要了解柔软的头发和缠结纤维的复杂行为,”休斯说。“除了发刷外,我们的方法提供的见解可以应用于刷涂纺织品或动物纤维的纤维。”

休斯写了哈佛大学工程学院的论文,应用科学博士学生托马斯·博尔顿铅溪和尼古拉斯查尔斯;哈佛大学教授L. Mahadvan的工程和应用科学学院,物理系,有机体和进化生物学;yabo124和麻省理工学院教授和Csail Director Daniela Rus。他们本周早些时候在IEEE软机会(Robosoft)的IEEE会议上介绍了本文。

该项目部分受到国家科学基金会在MIT CSAIL和哈佛大学软算命实验室之间的研发计划中的新兴计划中的新兴计划。

1条评论在“RoboWig:一个可以帮助您解开头发的机器人”

  1. 这也许是我见过你多年的最奇怪的想法。在我们下沉之前,机器人有数百万件职责。浪费脑力。

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