物理科技生物学-PHYICA

一个可以给仰卧的人体模型穿上手术衣的机器人

技术工程 2022-04-21 21:57:48

A robot that can put a surgical gown on a supine mannequin修整管道概述。鸣谢:科学机器人(2022)。伦敦帝国理工学院个人机器人实验室的两名研究人员已经教会机器人给仰卧的人体模特穿上手术衣。在他们发表在《科学机器人学》杂志上的论文中,张帆和亚尼斯·德米里斯描述了他们用来教机器人部分穿着人体模型的方法。CSIC大学工业机器人与信息研究所的Júlia Borràs在同一期杂志上发表了一篇焦点文章,概述了让机器人处理软材料的困难以及研究人员在这项新努力中所做的工作。随着研究人员和工程师不断改进机器人技术,有一个领域吸引了很多关注——使用机器人来帮助医疗保健。在这种情况下,重点是在医院里帮助失去肢体功能的病人。在这种情况下,穿衣和脱衣就落到了医护人员的肩上。由于用于制作衣服的柔软材料的性质,教会机器人给病人穿衣服被证明是具有挑战性的。它们以几乎无限的方式变化,这使得教会机器人如何处理它们变得很困难。为了在一个明确定义的环境中克服这个问题,张和德米里斯使用了一种新的方法。

场景是一个模拟的医院房间,一个人体模型面朝上躺在床上。不远处有一个挂在墙上的钩子,上面挂着一件手术衣,穿过袖子将手臂向前推,然后在背后系紧。机器人的任务是从挂钩上取下手术衣,将其移动到最佳位置,移动到床边,识别“病人”及其方向,然后通过一次举起一只手臂并将手术衣以自然的方式拉过每只手臂,将手术衣放在病人身上。

为了教会机器人执行这一系列任务,研究人员将序列分解为一系列步骤,其中一个步骤涉及教它如何抓住礼服的一个单层,而不是作为一个单一实体的礼服,后者在折叠时可能有多层。他们还创建了多个模型作为教学元素,向机器人展示如何区分颜色和纹理。然后,他们使用这些模型向机器人展示模拟和视频之间的差异,通过反复训练机器人在不同选项之间进行选择。

在测试他们的方法时,他们发现在200多次试验中,他们可以在大约90%的情况下教会机器人正确地给人体模特穿衣服。

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