南加州大学博士生埃里克·海登与英伟达的研究人员合作，创造了一种新的机器人切割模拟器，可以精确地再现刀在挤压和切割普通食物时作用在刀上的力。信用:埃里克·海登/英伟达来自南加州大学计算机科学系和英伟达的研究人员公布了一种新的机器人切割模拟器，它可以精确地再现刀切割普通食物(如水果和蔬菜)时作用在刀上的力。该系统还可以模拟切割人体组织，为外科机器人提供潜在的应用。该论文于7月16日在2021年机器人学:科学与系统(RSS)大会上发表，并获得最佳学生论文奖。过去，研究人员很难创造出能够复制切割的智能机器人。一个挑战:在现实世界中，没有两个物体是相同的，当前的机器人切割系统难以适应变化。为了克服这一点，该团队设计了一种独特的方法来模拟切割，在被切割物体的两半之间引入弹簧，用网格表示。随着时间的推移，这些弹簧与刀施加在网上的力成比例地减弱。
“使我们的模拟器成为一种特殊的模拟器是因为它是‘可微分的’，这意味着它可以帮助我们根据真实世界的测量结果自动调整这些模拟参数，”主要作者埃里克·海登说，他是南加州大学计算机科学专业的博士。“这很重要，因为缩小这一现实差距是当今机器人学家面临的重大挑战。如果没有这些，机器人可能永远不会脱离模拟进入现实世界。”
在他们正在进行的工作中，该团队正在将该系统应用于真正的机器人切割。信用:埃里克·海登/英伟达。“在这里，重要的是要有一个精确的切割过程模型，并能够真实地再现不同种类的组织被切割时作用在切割工具上的力，”海登说。“通过我们的方法，我们能够自动调整模拟器，以匹配这种不同类型的材料，并实现力分布的高度精确模拟。”在正在进行的研究中，该团队正在将该系统应用于现实世界的机器人。
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