Исследовательская группа из Кембриджского университета использовала алгоритмы машинного обучения, чтобы научить роботизированный датчик сканировать и распознавать текст, набранный шрифтом Брайля (специальный «выпуклый» шрифт для слепых). Робот читает шрифт Брайля со скоростью 315 слов в минуту и распознает с точностью около 90%. Скорость чтения у робота примерно в два раза выше, чем у человека, а точность распознавания — примерно такая же как человека. 
Исследовательская группа из Кембриджского университета использовала алгоритмы машинного обучения, чтобы научить роботизированный датчик быстро скользить по строкам текста Брайля. Робот смог читать шрифт Брайля со скоростью 315 слов в минуту с точностью около 90%. Это примерно в два раза быстрее, чем человек.
Хотя робот-читатель Брайля не был разработан как вспомогательная технология, исследователи говорят, что высокая чувствительность, необходимая для чтения Брайля, делает его идеальным тестом при разработке рук робота или протезов, сравнимых по чувствительности с кончиками пальцев человека.
Пальцы человека
Кончики пальцев человека чрезвычайно чувствительны и благодаря этому они помогают нам собирать информацию об окружающем мире. Кончики наших пальцев могут обнаружить крошечные изменения в текстуре материала и помогают нам предсказать, какую силу нужно приложить, чтобы надежно захватить объект: например, взять яйцо, не разбив его, или поднять шар для боулинга и не уронить.
Достижение такого уровня чувствительности в роботизированной руке является важнейшей инженерной задачей. В лаборатории профессора Фумии Ииды на инженерном факультете Кембриджа исследователи разрабатывают решения этой проблемы. То что людям кажется легким, для роботов часто бывает невероятно сложным.
«Мягкость даже нежность кончиков пальцев человека — одна из причин, почему мы можем захватывать предметы с нужным усилием», — говорит Парт Потдар соавтор работы. «Для робототехники мягкость — полезная характеристика, но вам еще нужно много сенсорной информации, и сложно получить и то, и другое одновременно, особенно когда имеешь дело с гибкими или деформирующимися поверхностями».
Идеальный тест
Чтение шрифта Брайля — идеальный тест для «кончика пальца» робота. Оно требует высокой чувствительности, поскольку точки в каждом образце букв расположены очень близко друг к другу.
«Существуют роботы-читатели Брайля, но они читают только одну букву за раз, но люди читают нне так», — говорит соавтор работы Дэвид Хардман. «Существующие считыватели Брайля работают так: они прикасаются к одной букве, считывают, отрываются от поверхности, передвигаются, опускаются на следующую букву и так далее. Но искали что-то более эффективное».
У роботизированного датчика, который использовали исследователи, на «кончике пальца» расположена камера. Датчик считывает букву, используя комбинацию информации от камеры и сенсоро касаний.
Команда разработала алгоритмы машинного обучения, чтобы робот-читатель мог «размыть» изображения до того, как датчик попытается распознать буквы. Они обучили алгоритм на наборе четких изображений шрифта Брайля с применением ложного размытия. После того как алгоритм научился устранять размытие букв, они использовали модель компьютерного зрения для обнаружения и классификации каждого символа.
После внедрения алгоритмов исследователи протестировали свое устройство чтения, быстро проводя им по рядам символов Брайля. Робот-читатель Брайля мог читать со скоростью 315 слов в минуту с точностью 87%, что в два раза быстрее и примерно так же точно, как человек-читатель Брайля.
«Скорость чтения шрифта Брайля — отличный способ измерить динамические характеристики систем тактильного восприятия, поэтому наши результаты могут быть применимы не только для Брайля, но и, например, для распознавания текстур поверхности при роботизированных манипуляциях», — говорит Потдар.
В будущем исследователи надеются встроить сенсоры в искусственную кожу.
Источник