DIGIT開源視觸覺傳感器
Meta和Gelsight合作商業(yè)化的Digit機器人視觸覺傳感器
通過欣佰特進入中國市場
產(chǎn)品介紹
在 Facebook Connect 2021 線上大會中,F(xiàn)acebook 更名Meta元宇宙。此處的元宇宙本質上是一個虛擬現(xiàn)實平臺,人們可以在這個平臺上的數(shù)字環(huán)境中聚集、交流。實現(xiàn)這一愿景,當然離不開技術的加持。就像改名一樣始料未及,幾年前扎克伯格曾認為 Facebook 沒有理由要進行機器人方面的研究,但現(xiàn)在機器手上的觸覺感知已經(jīng)是 Meta 一個重要的新興研究方向。Meta 概述了其在開發(fā)硬件、模擬器、庫、基準測試和數(shù)據(jù)集方面的進展。觸覺感知生態(tài)系統(tǒng)對于構建 AI 系統(tǒng)至關重要,通過觸覺感知,AI 系統(tǒng)才具有理解和交互的功能。
觸覺感知旨在理解和復制物理世界中人類的觸摸技能,使機器人更有效地與周圍世界互動。觸覺感知的進步將導致 AI 可以學習和使用自己的觸覺以及與其他感知方式(如視覺和音頻)結合使用,就像人類一樣。此外,提高機器人的觸覺將使它們更有能力,也更溫和、更安全。
作為 Meta AI 的合作伙伴,MIT 的衍生公司 GelSight 擁有獨特的數(shù)字觸覺傳感技術和產(chǎn)品,現(xiàn)在將商業(yè)化制造 DIGIT視觸覺傳感器。
相比于其他同類傳感器,DIGIT具有如下優(yōu)點:1)體積小巧且模塊化,可做到即插即用。2)低成本并開源。3)穩(wěn)定可靠,壽命長。4)高分辨率觸覺-可以測量有關被觸摸對象的豐富信息,例如表面特征、接觸力以及通過接觸可識別的其他對象屬性 。
Digit采用RGB LED模組以及相機模塊,由于手指在不同壓力下會影響形變,而也會直接影響相機拍攝到顏色的變化,通過這個變化來判斷觸覺。
不同物體的測試圖像
將Digit結合機器人手掌進行試驗,將Digit放置于指尖,它可以輕松地識別到抓握、捏合等等動作。例如:通過兩個手指來擬合玻璃球的動作,而這個似乎還需要更多的訓練,來讓整套操作變得體驗更優(yōu)秀,尤其是面對這種復雜、變化的場景。
使用DIGIT操縱彈珠
DIGIT設計與Allegrohand靈巧手兼容,也可通過轉換法蘭用于各種機器人夾爪末端如Robotiq,Onrobot等二指夾爪。
DIGIT應用在機器手和夾爪上
DIGIT的多種安裝方式
Meta 觸覺AI系統(tǒng)平臺
DIGIT高分辨率觸覺傳感器+ TACTO模擬器+PyTouch模型和功能庫
Meta 開發(fā)并開源了 TACTO,這是一種基于視覺的高分辨率觸覺傳感器模擬器,即使在沒有硬件的情況下,也可實現(xiàn)更快的實驗平臺并支持機器學習研究。模擬器在機器人技術的原型設計、調試和基準測試中發(fā)揮著重要作用,因為模擬器使我們能夠測試和驗證假設,而無需在現(xiàn)實世界中進行耗時的實驗。
參考TACTO模擬器 https://github.com/facebookresearch/tacto
模擬器1-rendering 4 DIGIT sensors on an Allegro Hand
模擬器2--rolling a marble with two DIGIT sensors
TACTO 能夠以每秒數(shù)百幀的速度呈現(xiàn)逼真的高分辨率觸摸讀數(shù),通過簡單設置來模擬基于視覺的觸覺傳感器,其中包括 DIGIT、OmniTact。TACTO 使研究人員能夠模擬基于視覺的觸覺傳感器,這些傳感器具有不同的形狀,可以安裝在不同的機器人上。TACTO 和 DIGIT 通過提供低成本的參考實施,使研究者能夠快速原型化多模態(tài)機器人操作策略,從而實現(xiàn)基于視覺的觸覺感知。
DIGIT觸覺傳感器可以處理高維和觸覺感知數(shù)據(jù),這是傳統(tǒng)分析方法難以處理的。機器學習 (ML) 模型可以簡化模型的設計和實現(xiàn),這些模型可以將原始傳感器讀數(shù)轉換為高級屬性(例如,檢測滑動和識別材料)。但是,如果沒有 ML 背景,訓練一個模型來處理觸覺數(shù)據(jù)是極具挑戰(zhàn)性的。為了提高代碼的復用率并減少部署時間,Meta 創(chuàng)建了一個名為 PyTouch 的觸覺感應ML模型和功能庫。
參考PyTouch https://github.com/facebookresearch/digit-interface
PyTouch模型庫
研究人員通過 PyTouch 可以跨不同傳感器訓練和部署模型。它目前提供了一些諸如檢測觸摸、滑動(slip)、估計物體姿態(tài)等基本功能。最終,PyTouch 將與現(xiàn)實世界的傳感器和觸覺傳感模擬器集成,以實現(xiàn)模型的快速驗證以及 Sim2Real 功能(能夠將在模擬中訓練的概念轉化為實際應用。)
產(chǎn)品詳情