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Una migliore robotica capace di sfruttare l’attenzione visiva

La capacità di elaborare e utilizzare informazioni strettamente visive durante la manipolazione di oggetti, indipendentemente dalle caratteristiche fisiche dell’oggetto in questione, è un fattore critico per la robotica di prossima generazione. La nuova tecnologia ha eliminato precedenti ostacoli e superato la concorrenza.
Una migliore robotica capace di sfruttare l’attenzione visiva
Sono stati proposti molti approcci ma, per realizzare un’elaborazione in tempo reale di cicli chiusi percezione-azione, è stato necessario sottoporre i modelli di sistema a una decisa semplificazione. Tale situazione pone limiti in termini di identificazione di informazioni sensoriali sul significato del compito (comunicazione sensoriale-semantica).

Alcuni scienziati hanno sviluppato metodi nuovi per costruire e aggiornare una rappresentazione di scena tridimensionale basata su informazioni sensoriali ricavate in tempo reale dalla scena. Grazie al sostegno offerto dall’UE al progetto FASTDEFORM, i ricercatori hanno prodotto un sistema pionieristico che supera le prestazioni di metodi d’avanguardia.

FASTDEFORM ha sfruttato il parallelismo massivo di processori grafici, chip a logica programmabile che eseguono calcoli rapidi principalmente per renderizzare immagini, animazioni o video. I concetti basati sull’attenzione visiva consentono di concentrarsi su elementi presenti nella scena che interessano, a un livello di astrazione supportato sia dalle informazioni in tempo reale sensoriali che precedenti.

I ricercatori hanno realizzato notevoli miglioramenti in termini di velocità, solidità e precisione nella percezione e nella comprensione di una scena dinamica complessa. Si è giunti a tale attraverso l’integrazione in tempo reale di simulazione visiva e percezione visiva sullo stesso hardware.

Il funzionamento del sistema, caratterizzato da grande solidità e operatività in tempo reale, è stato dimostrato in tre compiti operazioni, che hanno riguardato la manipolazione di un gran numero di oggetti rigidi, la manipolazione di un opuscolo di cartone ripiegabile complesso e un controllo robotico basato sulla visione che utilizza il contributo di un sensore di visione. Maggiori informazioni su ciascuna operazione sono disponibili online.

La tecnologia FASTDEFORM fornisce sistemi robotici capaci di percepire e comprendere manipolazioni complesse di oggetti non rigidi e che variano dinamicamente. Tali proprietà consentono loro di uscire dal campo di ambienti industriali molto vincolati, per aprirsi a nuove applicazioni in ambienti di tipo produttivo, medico e domestico. La tecnologia potrebbe dischiudere una nuova era di dispositivi che sfruttano le capacità umane a supporto delle attività dell’uomo.

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Keywords

Robotica, informazione visiva, manipolazione di oggetti, elaborazione in tempo reale, processore grafico