Роботы для личной гигиены, которые расчесывают ваши волосы, могут оказать существенную помощь.
Это может показаться действительно радикальной формой «ухода за собой», но хитрые роботы для таких вещей, как бритье, мытье волос и макияж, не новость. В 2011 году технический гигант Panasonic разработал робота, который мог мыть, массировать и даже сушить волосы феном, явно предназначенный для поддержки «безопасного и комфортного проживания пожилых людей и людей с ограниченной подвижностью , уменьшая при этом нагрузку на лиц, осуществляющих уход».
Однако боты для расчесывания волос оказались менее изученными, ведущие ученые из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) и Лаборатории мягкой математики Гарвардского университета разработали роботизированный манипулятор с сенсорной мягкой щеткой, оснащенный камерой, которая помогает руке «увидеть» и оценить изгибы, позволяя системе спланировать деликатную и эффективную по времени чистку.
Их стратегия контроля адаптируется к степени запутывания пучка волокон, и они проверили, расчесывая парики от прямых до очень вьющихся волос .
В то время как аппаратная установка «RoboWig» выглядит футуристичной и блестящей, основная модель волокон волос - это то, что заставляет их работать. Постдоктор CSAIL Джози Хьюз и ее команда исследовали запутанные пучки мягких волокон как наборы переплетенных двойных спиралей - подумайте о классических нитях ДНК. Такой уровень детализации позволил получить ключевое понимание математических моделей и систем управления для манипулирования пучками мягких волокон с широким спектром приложений в текстильной промышленности, уходе за животными и других волокнистых системах.
Предоставлено: Лаборатория компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института.
Секущиеся кончики
Это сложная задача. Каждая шевелюра индивидуальна, и сложное взаимодействие между волосками при расчесывании может легко привести к образованию узлов. Более того, если использовать неправильную стратегию чистки, процесс может быть очень болезненным и повредить волосы.
Предыдущие исследования в области расчесывания в основном касались механических, динамических и визуальных свойств волос, в отличие от изысканного внимания RoboWig к расчесыванию.
Чтобы расчесывать волосы и манипулировать ими, исследователи добавили к руке робота сенсорную щетку с мягкой щетиной, чтобы можно было измерить силы во время расчесывания. Они объединили эту установку с так называемой «системой управления с обратной связью», которая принимает обратную связь от выхода и автоматически выполняет действие без вмешательства человека . Это создавало «обратную связь по силе» от кисти - метод управления, который позволяет пользователю почувствовать, что делает устройство, - поэтому длину мазка можно оптимизировать, чтобы учесть как потенциальную «боль», так и время, затрачиваемое на чистку.
Первоначальные испытания были сделаны на ряде париков различных стилей и типов волос. Модель предоставила представление о поведении расчесывания, связанном с количеством запутываний, и о том, как их можно эффективно расчесывать, выбирая подходящую длину.
Команда хочет в конечном итоге провести более реалистичные эксперименты на людях, чтобы лучше понять характеристики робота по отношению к их переживанию боли - показатель, который, очевидно, очень субъективен, поскольку «двойка» одного человека может быть «четверкой» другого.
«Чтобы позволить роботам расширить свои возможности решения задач до более сложных задач, таких как чистка волос, нам нужно не только новое безопасное оборудование, но и понимание сложного поведения мягких волос и запутанных волокон», - говорит Хьюз. «В дополнение к расчесыванию волос наши идеи могут быть применены к расчесыванию волокон для текстиля или животных волокон».