Les chercheurs ont développé un capteur robotique qui intègre des procedures d’intelligence artificielle pour lire le braille à des vitesses environ deux fois supérieures à celles de la plupart des lecteurs humains.
L’équipe de recherche de l’Université de Cambridge a utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique pour apprendre à un capteur robotique à glisser rapidement sur des lignes de texte en braille. Le robot était capable de lire le braille à une vitesse de 315 mots par minute avec une précision proche de 90%.
Bien que le lecteur robotic braille n'ait pas été développé comme une technologie d'support, les chercheurs affirment que la haute sensibilité requise pour lire le braille en fait un test idéal pour le développement de mains de robotic ou de prothèses ayant une sensibilité equivalent à celle du bout des doigts humains. Les résultats sont rapportés dans la revue IEEE Robotics and Automation Letters.
Le bout des doigts humains est remarquablement reasonable et nous aide à recueillir des informations sur le monde qui nous entoure. Le bout de nos doigts peut détecter d'infimes changements dans la texture d'un matériau ou nous aider à connaître la force à utiliser pour saisir un objet : par exemple, ramasser un œuf sans le casser ou une boule de bowling sans la laisser tomber.
Reproduire ce niveau de sensibilité dans une primary robotique, de manière économe en énergie, constitue un défi d’ingénierie de taille. Dans le laboratoire du professeur Fumiya Iida du département d'ingénierie de Cambridge, les chercheurs développent des solutions à cette compétence et à d'autres que les humains trouvent faciles, mais que les robots trouvent difficiles.
Le braille est un check idéal pour le « bout du doigt » d'un robotic, motor vehicle sa lecture nécessite une sensibilité élevée, motor vehicle les factors de chaque motif de lettre représentatif sont très rapprochés. Les chercheurs ont utilisé un capteur disponible dans le commerce pour développer un lecteur braille robotique qui reproduit in addition précisément le comportement de lecture humain.
« Il existe des lecteurs robotiques de braille, mais ils ne lisent qu'une lettre à la fois, ce qui n'est pas le cas des humains », a déclaré le co-auteur David Hardman, également du Département d'ingénierie. « Les lecteurs robotiques de braille existants fonctionnent de manière statique : ils touchent un motif de lettre, le lisent, s'arrachent de la floor, se déplacent, s'abaissent sur le motif de lettre suivant, et ainsi de suite. Nous voulons quelque chose de as well as réaliste et de bien additionally efficace. « .
Le capteur robotique utilisé par les chercheurs possède une caméra au « bout du doigt » et lit en utilisant une combinaison des informations de la caméra et des capteurs. « Il s'agit d'un problème difficile pour les roboticiens, car or truck de nombreux traitements d'photos doivent être effectués pour supprimer le flou de mouvement, ce qui prend du temps et de l'énergie », a déclaré Potdar.
L'équipe a développé des algorithmes d'apprentissage automatique afin que le lecteur robotique puisse « supprimer le flou » des photos avant que le capteur ne tente de reconnaître les lettres. Ils ont entraîné l’algorithme sur un ensemble d’images nettes en braille avec un fake flou appliqué. Une fois que l’algorithme a appris à supprimer le flou des lettres, ils ont utilisé un modèle de vision par ordinateur pour détecter et classer chaque caractère.
Une fois les algorithmes intégrés, les chercheurs ont testé leur lecteur en le faisant glisser rapidement le prolonged de rangées de caractères braille. Le lecteur braille robotique pouvait lire à 315 mots par minute avec une précision de 87%, soit deux fois moreover rapide et à peu près aussi précis qu'un lecteur braille humain.
« Considérant que nous avons utilisé un fake flou pour entraîner l'algorithme, il était surprenant de voir à quel stage il était précis dans la lecture du braille », a déclaré Hardman. « Nous avons trouvé un bon compromis entre vitesse et précision, ce qui est également le cas avec les lecteurs humains. »
« La vitesse de lecture du braille est un superb moyen de mesurer les performances dynamiques des systèmes de détection tactile. Nos résultats pourraient donc être applicables au-delà du braille, pour des applications telles que la détection de textures de surface area ou de glissements dans la manipulation robotique », a déclaré Potdar.
À l’avenir, les chercheurs espèrent étendre cette technologie à la taille d’une major ou d’une peau humanoïde. La recherche a été financée en partie par le Samsung World Analysis Outreach System.
