Добавить новость
smi24.net
News in English
Апрель
2023

Robotic hand can identify objects with just one grasp

0
Boston MA (SPX) Apr 04, 2023 - Inspired by the human finger, MIT researchers have developed a robotic hand that uses high-resolution touch sensing to accurately identify an object after grasping it just one time.

Many robotic hands pack all their powerful sensors into the fingertips, so an object must be in full contact with those fingertips to be identified, which can take multiple grasps. Other designs use lower-resolution sensors spread along the entire finger, but these don't capture as much detail, so multiple regrasps are often required.

Instead, the MIT team built a robotic finger with a rigid skeleton encased in a soft outer layer that has multiple high-resolution sensors incorporated under its transparent "skin." The sensors, which use a camera and LEDs to gather visual information about an object's shape, provide continuous sensing along the finger's entire length. Each finger captures rich data on many parts of an object simultaneously.

Using this design, the researchers built a three-fingered robotic hand that could identify objects after only one grasp, with about 85 percent accuracy. The rigid skeleton makes the fingers strong enough to pick up a heavy item, such as a drill, while the soft skin enables them to securely grasp a pliable item, like an empty plastic water bottle, without crushing it.

These soft-rigid fingers could be especially useful in an at-home-care robot designed to interact with an elderly individual. The robot could lift a heavy item off a shelf with the same hand it uses to help the individual take a bath.

"Having both soft and rigid elements is very important in any hand, but so is being able to perform great sensing over a really large area, especially if we want to consider doing very complicated manipulation tasks like what our own hands can do. Our goal with this work was to combine all the things that make our human hands so good into a robotic finger that can do tasks other robotic fingers can't currently do," says mechanical engineering graduate student Sandra Liu, co-lead author of a research paper on the robotic finger.

Liu wrote the paper with co-lead author and mechanical engineering undergraduate student Leonardo Zamora Yanez and her advisor, Edward Adelson, the John and Dorothy Wilson Professor of Vision Science in the Department of Brain and Cognitive Sciences and a member of the Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL). The research will be presented at the RoboSoft Conference.

A human-inspired finger
The robotic finger is comprised of a rigid, 3D-printed endoskeleton that is placed in a mold and encased in a transparent silicone "skin." Making the finger in a mold removes the need for fasteners or adhesives to hold the silicone in place.

The researchers designed the mold with a curved shape so the robotic fingers are slightly curved when at rest, just like human fingers.

"Silicone will wrinkle when it bends, so we thought that if we have the finger molded in this curved position, when you curve it more to grasp an object, you won't induce as many wrinkles. Wrinkles are good in some ways - they can help the finger slide along surfaces very smoothly and easily - but we didn't want wrinkles that we couldn't control," Liu says.

The endoskeleton of each finger contains a pair of detailed touch sensors, known as GelSight sensors, embedded into the top and middle sections, underneath the transparent skin. The sensors are placed so the range of the cameras overlaps slightly, giving the finger continuous sensing along its entire length.

The GelSight sensor, based on technology pioneered in the Adelson group, is composed of a camera and three colored LEDs. When the finger grasps an object, the camera captures images as the colored LEDs illuminate the skin from the inside.

Using the illuminated contours that appear in the soft skin, an algorithm performs backward calculations to map the contours on the grasped object's surface. The researchers trained a machine-learning model to identify objects using raw camera image data.

As they fine-tuned the finger fabrication process, the researchers ran into several obstacles.

First, silicone has a tendency to peel off surfaces over time. Liu and her collaborators found they could limit this peeling by adding small curves along the hinges between the joints in the endoskeleton.

When the finger bends, the bending of the silicone is distributed along the tiny curves, which reduces stress and prevents peeling. They also added creases to the joints so the silicone is not squashed as much when the finger bends.

While troubleshooting their design, the researchers realized wrinkles in the silicone prevent the skin from ripping.

"The usefulness of the wrinkles was an accidental discovery on our part. When we synthesized them on the surface, we found that they actually made the finger more durable than we expected," she says.

Getting a good grasp
Once they had perfected the design, the researchers built a robotic hand using two fingers arranged in a Y pattern with a third finger as an opposing thumb. The hand captures six images when it grasps an object (two from each finger) and sends those images to a machine-learning algorithm which uses them as inputs to identify the object.

Because the hand has tactile sensing covering all of its fingers, it can gather rich tactile data from a single grasp.

"Although we have a lot of sensing in the fingers, maybe adding a palm with sensing would help it make tactile distinctions even better," Liu says.

In the future, the researchers also want to improve the hardware to reduce the amount of wear and tear in the silicone over time and add more actuation to the thumb so it can perform a wider variety of tasks.

This work was supported, in part, by the Toyota Research Institute, the Office of Naval Research, and the SINTEF BIFROST project.

Research Report:"GelSight EndoFlex: A Soft Endoskeleton Hand with Continuous High-Resolution Tactile Sensing"








В Корпоративном университете «ЛокоТех» за первое полугодие 2025 года обучено более 2500 человек и создано 8 новых программ

«Абзац»: Валерий Меладзе отказался давать концерты в РФ

Что важно знать о поступлении в садик на Пресне: советы родителям

Музыкант Алексей Фомин рассказал о его друзьях


The surprising reason fewer people are dying from extreme weather

Bob Arum Says One Current World Champion Beats Prime Floyd Mayweather: “He’s A Very Unique Talent”

Nvidia’s Jensen Huang hauled before China’s cyber cops to explain ‘backdoor safety risks’ in H20 chips

All the news from Nintendo’s July 2025 Direct showcase


Новая эра гибридных атак разблокирована

Стали известны подробности убийства детского тренера под Екатеринбургом

В наличии у дилеров появился новый кроссовер Москвич

Фридрихсбургские ворота


«Деньги не пахнут»: Как Blox World наживается на доверии игроков Roblox

The next survival game from the developers of Green Hell plops you on an alien planet with atmospheric firestorms and a horde of giant spiders

If you'd like to see Meta's AI gunk purged from WhatsApp, a new antitrust investigation in Italy might just do the trick

Разработчики The Seven Deadly Sins: Origin ответили на частые вопросы игроков



Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Кабинет Артиста.


Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину

Новый тягач КАМАЗ-65956 показали в Москве

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

В Корпоративном университете «ЛокоТех» за первое полугодие 2025 года обучено более 2500 человек и создано 8 новых программ


Фестиваль Iron Star проходит на Гребном канале в Нижнем Новгороде

WP: Запад разочарован из-за неэффективности санкций против России

«Факел» выиграл третий матч подряд со старта сезона Первой лиги

Киберразведка по-русски: как развивается отечественный Threat Intelligence


Медведев прошёл в третий круг турнира ATP в Торонто, обыграв Сврчину

Результата по-прежнему нет: Медведев оступился в Торонто и рискует в ближайшее время покинуть топ-20 рейтинга ATP

Калинская вышла в третий раунд турнира в Монреале

У пауэрлифтера из Австралии Османа полилась кровь из глаз


На фестивале "Таврида. АРТ" прошло шоу-презентация "Интервидения"

«Факел» выиграл третий матч подряд со старта сезона Первой лиги

Экстремальная погода в Центральной России: +40°C в Москве через 40 лет?

Фестиваль Iron Star проходит на Гребном канале в Нижнем Новгороде


Музыкальные новости

Большое пополнение: в семье Оксаны Самойловой и Джигана появились шестеро котят

Олеся Шергина из Екатеринбурга взошла на Эльбрус: история смелости, вдохновения и преодоления девушки с протезом

Игорь Бутман собирается разработать новый музыкальный спектакль

Хакерская атака на «Аэрофлот», землетрясение на Камчатке и новые торговые пошлины Трампа // Чем запомнилась неделя 28 июля — 1 августа: цитаты, цифры и факты


Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Москва лидирует по числу миллионеров: 28 тысяч получают свыше 1 млн рублей

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину


Кабинет Артиста.

Павел Прилучный и Зепюр Брутян отправились на отдых после судебного процесса

У ЦСКА будет свой Лусиано. «Армейцы» в Аргентине нашли замену Келлвену

Спорткар на воде: сборная Тульская области по гребле выступила на мини-Олимпиаде


Автопробег в Финляндии поддержал инициативу открытия границы с Россией

В результате ДТП на Волгоградском проспекте в Москве пострадали шесть человек

Собянин: Открыт пешеходный переход через МЦД-2 между Щербинкой и Остафьевом

Шесть человек пострадали в крупной аварии на Волгоградском проспекте в Москве


Путин заявил о высокой популярности скоростных железных дорог среди россиян

Путин рассказал о развитии железнодорожной отрасли России

Путин обсудил перспективы развития железнодорожной сети в России

Путин отметил, что железнодорожники успешно обеспечивают снабжение вооруженных сил


Исследование показывает зависимость между темпами развития COVID-19 и уровнем смертности

Руководитель РФПИ охарактеризовал переписку фон дер Ляйен с Pfizer как позорный инцидент



Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину

Ученые выяснили, какие болезни погубили войска Наполеона в 1812 году

Напавший с ножом на людей в Москве был на учёте в психоневрологическом диспансере

Букин поделился причинами, почему он не придерживается диеты


В Киеве показательно вскрыли «гнездо» коррупции: Зеленский устроил целый политический театр


Спелеолог Алексей Акимов: По годовым кольцам сталактитов можно узнать прошлое Земли

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Галактионов подвел итог игры с "Нижним Новгородом"

Теннисистка Ярослава Барташевич: Спорт полностью меняет характер



Собянин: Открыт пешеходный переход через МЦД-2 между Щербинкой и Остафьевом

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: 9 и 10 августа Москва отметит День физкультурника

Сергей Собянин открыл просторный переход между станциями Щербинка и Остафьево


В Грозном планируют возвести предприятие по переработке отходов

Московский зоопарк ищет неродственную "невесту" для манула Тимоши

"Роскосмос" продемонстрировал изображение циклон, спровоцировавшего грозу в Москве

Конец истории: тополиный пух может навсегда исчезнуть из Москвы


В России официально появится новый профессиональный праздник

Главу диаспоры вернули из розыска // Лидер уральских азербайджанцев задержан по двум делам сразу

WP: Запад разочарован из-за неэффективности санкций против России

На фестивале "Таврида. АРТ" прошло шоу-презентация "Интервидения"


В администрации муниципального образования «Городской округ «Город Нарьян-Мар» выявлены нарушения законодательства о противодействии коррупции

Бизнесмен из Подмосковья пытался испортить деньгами честного нарьянмарца

Архангельская область. СМИ зовут прокуроров в дорогу

Аномальная жара: До +41 °С в Чечне и Ингушетии, +30 °С в Карелии и Архангельске


Задержка поездов в Крым и из Крыма: свежие данные

В пути следования задерживаются поезда «Таврия», сообщили в пресс-службе компании-перевозчика "Гранд Сервис Экспресс"

Цены на новостройки в июле 2025 года: Севастополь лидирует, Симферополь чуть отстаёт

Задержка поездов в Крым и из Крыма – актуальные данные


Халатность в Дагестане: возбуждено дело после гибели туристки в Дербенте

Поставки напитков в Москве достигли 37 млрд рублей за пять месяцев 2025 года

Школьники со Ставрополья стали победителями конкурса «Большая перемена»

Конец СВО приближается: прекращение боевых действий началось с Европы – Bloomberg














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *