スケーラブルなタクティル・グローブを使用して,人間の握りのサインを学ぶ
Subramanian Sundaram1,2,3,4, Petr Kellnhofer5,6, Yunzhu Li5,6
1Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA. subras@csail.mit.edu.
Nature
|May 31, 2019
まとめ
研究者たちは 548個のセンサーを搭載した 安価な触覚手袋を開発し 手が物体と相互作用する様子を記録しました この触覚データは 物体を識別し 体重を推定し ロボットや義肢のデザインを より良くするために 人間の握り力学を理解するのに役立ちます
科学分野:
- ロボット
- 感覚神経科学
- 機械学習
背景:
- ロボットは物体の性質を把握し 推論する 人間の技巧を模倣するのに苦労します 豊かな触覚フィードバックを使う人間とは違います
- 現在のロボット捕捉戦略は コンピュータビジョンに大きく依存しており それと同等の触覚センサープラットフォームや 大規模なデータセットがありません
- 触覚信号を記録し分析することができないため,触覚情報の役割を理解することが限られています.
研究 の 目的:
- オブジェクトの操作中に触覚情報をキャプチャするために,手のためのスケーラブルで低コストの触覚センサーシステムを開発する.
- オブジェクトの識別,重量推定,および把握パターンの分析のための大規模な触覚データセットを作成します.
- 触覚のシグネチャが 進歩した義肢や ロボット・グリッパーや 人間とロボットの相互作用の 設計にどのように役立つかを調査します
主な方法:
- 548個のセンサー (ピエゾレシスティブフィルムと伝導性スレッド) を搭載したスケーラブルなタクティル・グローブが設計され,組み立てられました.
- 13万5000フレームからなる大規模な触覚データセットは 26の異なる物体との人間の相互作用で記録された.
- オブジェクト認識とプロパティの推定のために記録されたタクティルのデータを分析するために,深部コンボリューションニューラルネットワークが使用されました.
主要な成果:
- タクティル・グローブは 腕全体で 均一なセンサーを機能させ 詳細なタクティル情報を捉えることができました
- このシステムは 個々の物体を識別し 体重を推定し 触覚パターンを明らかにする能力を 示しました
- データセットの分析により,物体を操作する際の 手の領域の間の重要な対応が 明らかになった.
結論:
- 手元に均等に配置された触覚センサーは 物体を効果的に識別し,重さを推定し,握り力学を把握することができます.
- 開発された低コストのタクティル・グローブとデータセットは,人間とロボットの把握におけるタクティル情報を研究するための基盤を提供します.
- これによって得られた洞察は より巧妙な義肢や ロボットツールや 直感的な人間-ロボットのインターフェースの開発を 大きく前進させることができます
関連する概念動画
Bacterial Signaling
29.9K
Bacterial signaling can occur within bacteria (intracellular) or between bacteria (intercellular). At times, a group of bacteria behaves like a community. To achieve this, they engage in quorum sensing, the perception of higher cell density that causes changes in gene expression. Quorum sensing involves both extracellular and intracellular signaling. The signaling cascade starts with a molecule called an autoinducer (AI). Individual bacteria produce AIs that move out of the bacterial cell...
29.9K
Contact-dependent Signaling
40.3K
Contact-dependent signaling, as the name suggests, requires that communicating cells be in direct contact with each other. This is achieved either through receptor-ligand interactions or by specialized cytoplasmic channels that allow the flow of small molecules between cells. In animal cells, channels called gap junctions facilitate contact-dependent signaling in certain tissues, whereas, plasmodesmata perform a similar function in plants.
Gap Junctions
In animal cells, gap junctions are formed...
Gap Junctions
In animal cells, gap junctions are formed...
40.3K
Synaptic Signaling
70.0K
Neurons communicate at synapses, or junctions, to excite or inhibit the activity of other neurons or target cells, such as muscles. Synapses may be chemical or electrical.
70.0K
Imprinting
10.1K
Behavioral imprinting is observed in some newborn animals and occurs when they develop strong and specific attachments to another animal (usually a parent) following brief, early-life exposures. Offspring imprint onto parents within a brief period after birth or hatching; this time window is called the critical period. Once imprinting occurs, the bond established between the parents and their offspring is usually long-lasting.
10.1K
Autocrine Signaling
42.3K
Autocrine signaling is one of the many signaling mechanisms that function inside multicellular organisms to carry out intercellular communication. In this type of signaling mechanism, the same cell that secretes an extracellular signaling molecule also expresses the receptors to bind and respond to that signaling molecule.
Autocrine Signaling in Macrophages
Under normal physiological conditions, autocrine signaling is essential for maintaining homeostasis. This process is well characterized in...
Autocrine Signaling in Macrophages
Under normal physiological conditions, autocrine signaling is essential for maintaining homeostasis. This process is well characterized in...
42.3K


