10 می 2022 -توسط Ingrid Fadelli، Tech Xplore -اعتبار: بدا، احمدلی و پالی.
محققان دانشگاه بولونیا و الکترولوکس اخیراً سیستم رباتیک جدیدی را توسعه داده اند که می تواند به انسان در یکی از رایج ترین کارهای روزمره خود یعنی شستن لباس کمک کند. این سیستم، که در مقاله منتشر شده در رباتیک انسان دوست SpringerLink معرفی شد، با موفقیت آموزش داده شد تا اقلام را پس از اتمام یک چرخه شستشو از ماشین لباسشویی ثبت کند.
Gianluca Palli، یکی از محققانی که این مطالعه را انجام داده است، به TechXplore گفت: پروژه اخیر ما نتیجه همکاری یک شریک صنعتی الکترولوکس و دانشگاه بولونیا است. شریک صنعتی ما، الکترولوکس، علاقه‌ای به توسعه و استقرار دستکاری لباس‌های رباتیک در آزمایشگاه تست لوازم خانگی خود داشت تا آزمایش و ارزیابی محصولات جدید را سرعت بخشد. آنها در صرفه جویی در زمان و هزینه، با آزمایش عملیاتی و اعتبارسنجی 24 ساعته و بدون مداخله انسانی حداقل هستند.”
آزمایشگاه اتوماسیون و رباتیک دانشگاه بولونیا (LAR) تحقیقات گسترده ای را با تمرکز بر دستکاری رباتیک انجام داده است. در چند سال گذشته، محققان در این آزمایشگاه سیستم‌های امیدوارکننده متعددی را معرفی کردند، از جمله طراحی دست روباتیک و روش‌های جدید برای سیم‌کشی تابلو برق و دستکاری اجسام تغییر شکل‌پذیر.
پالی گفت: “این علاقه تطبیقی بین الکترولوکس و آزمایشگاه ما منجر به همکاری شد که به طور رسمی در سال 2017 راه اندازی شد.” “هدف اصلی این پروژه مشترک، از جمله مقاله اخیر ما، توسعه و ارزیابی یک سیستم روباتیک (خط لوله ادراک و الگوریتم های کنترل) برای خودکارسازی عملیات لباسشویی بود.”
هدف تلاش‌های تحقیقاتی اخیر LAR و Electrolux این است که در نهایت اپراتورهای انسانی در فروشگاه‌ها و خدمات شستشوی لباسشویی را با بازوهای رباتیک متحرک کاملاً مستقل جایگزین کنند. این کار چندان آسانی نیست، زیرا لباس‌ها به شدت تغییر شکل می‌دهند و روبات‌ها معمولاً برای کنترل مؤثر اجسام تغییر شکل‌پذیر تلاش می‌کنند.
برای یک سیستم روباتیک، شستن لباس ها مستلزم چندین مرحله است. این مراحل شامل تشخیص لباس هایی است که باید شسته شوند، برداشتن آن ها، قرار دادن آن ها در ماشین لباسشویی، تفسیر اطلاعات روی نمایشگر ماشین لباسشویی و تنظیم تنظیمات روی ماشین برای انجام چرخه شستشوی مورد نظر.
پالی گفت: “اطمینان از قرار دادن موفقیت آمیز لباس های شسته شده و برداشتن بازیابی از ناحیه درب درام در صورتی که لباس های بزرگ تا حدی بیرون از ماشین لباسشویی باقی بمانند نیز برای موفقیت سیستم پیشنهادی مهم است.”
محققان برای بهبود توانایی سیستم روباتیک خود در درک و دستکاری اقلام لباس و سایر اقلام نساجی، یک الگوریتم ادراک مبتنی بر نقطه ابری توسعه دادند. این الگوریتم می‌تواند چین و چروک‌ها را روی یک سطح پارچه‌ای تشخیص دهد، منحنی‌های اسپلاین را در امتداد ساختار چروک‌مانند محاسبه کند و فریم‌های بهینه را تخمین بزند.
پالی گفت: “برای بهبود قابلیت درک اجسام در صورت عدم وجود چین و چروک، ما همچنین رویکرد تشخیص حباب را همراه با رتبه بندی کیفیت ژست گرفتن ارزیابی کردیم که وضعیت های بهینه را مشخص می کند.” ما همچنین یک الگوریتم تشخیص و تفسیر کاربر واسط کاربر ماشین لباسشویی مبتنی بر یادگیری عمیق ایجاد کردیم که به ما امکان می دهد عملیات شستشوی رباتیک را به طور کامل خودکار کنیم.
پس از اینکه آنها سیستم روباتیک و اجزای مختلف آن را توسعه دادند، محققان اثربخشی آن را در یک سری آزمایش ارزیابی کردند. در این آزمایش‌ها، آنها از دو پلتفرم رباتیکی که توسعه دادند، یعنی ربات‌های تیاگو و باکستر و همچنین یک ماشین لباسشویی AEG استفاده کردند.
پالی گفت: «تحقیقات ما نشان می‌دهد که مشکل عملکرد خودکار لباسشویی به طور کامل بررسی نشده است. این اولین بار است که مشکل چرخه لباسشویی کاملاً رباتیک شده در تمام جنبه های آن، از جمله موفقیت در درک، تشخیص نمایشگر و جلوگیری از برخورد رباتیک در حین تعامل بررسی می شود. علاوه بر این، ما همچنین توانستیم یک انسان مانند ایجاد و بررسی کنیم. استراتژی گرفتن پارچه با هدف قرار دادن چین و چروک ها و حباب هایی که از ابر نقطه زنده محاسبه شده با دوربین Time of Flight (ToF) محاسبه می شوند.”
در آینده، سیستم خشکشویی خودکار توسعه یافته توسط این تیم از محققان می تواند در محیط های واقعی پیاده سازی و آزمایش شود تا عملکرد آن در محیط های واقعی ارزیابی شود. در حالی که در آزمایش‌های اولیه، این سیستم به نتایج امیدوارکننده‌ای دست یافت، اکنون محققان قصد دارند به کار بر روی آن ادامه دهند تا قابلیت تعمیم‌پذیری و توانایی آن در رسیدگی بیشتر به اقلام نساجی را بهبود بخشند.
