模拟器帮助机器人提高切割技能

新的模拟器可以根据实际测量值自动调整模拟参数。

资料来源：Eric Heiden/NVIDIA

来自南加州大学（USC）计算机科学系和NVIDIA的研究人员揭开了新的面纱。模拟器为了机器人的切割可以准确地再现在刀上作用的力，因为它通过普通食品切片，例如水果和蔬菜。该系统还可以模拟通过人体组织切割，提供潜在的应用外科机器人.

在过去，研究人员遇到了创造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，并且目前的机器人切割系统与变化斗争。为了克服这一点，该团队设计了一种独特的方法来通过在被切割的物体的两半之间引入弹簧来模拟切割，由网格表示。这些弹簧随着刀具施加在网状物上的力而与刀具的成比例削弱。

“是什么让我们的一种特殊的模拟器是”微弱“，这意味着它可以帮助我们自动调整现实世界测量的这些模拟参数，”USC计算机科学学生博士博士博士说.“这很重要，因为结束这个现实差距是今天机器人的重大挑战。没有这个，机器人可能永远不会脱离模拟进入现实世界。”

为了将技能从模拟转移到现实，模拟器必须能够对真实系统进行建模。在其中一个实验中，研究人员使用了一个物理机器人的力分布数据集，对刀在现实生活中的移动方式做出了高度准确的预测。除了在食品加工行业中的应用，机器人可以承担重复切割等危险任务，模拟器还可以提高力量触觉反馈手术机器人的精确性，有助于指导外科医生和防止受伤。

Heiden说：“在这里，重要的是要有一个精确的切割过程模型，并且能够真实地再现不同种类组织被切割时作用在切割工具上的力。”。“通过我们的方法，我们能够自动调整我们的模拟器，以匹配这些不同类型的材料，并实现高度精确的力分布模拟。”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。

该论文发表在2021年机器人学：科学与系统（RSS）会议上。