来自南加州大学(USC)计算机科学系和英伟达公司(NVIDIA)的研究人员发布了一款新的机器人切割模拟器，该模拟器可以精确地再现刀切水果和蔬菜等普通食物时所施加的力。该系统还可以模拟切割人体组织，为外科机器人技术提供了潜在的应用。这篇论文在7月16日的机器人:科学和系统(RSS)大会上发表，并获得了最佳学生论文奖。
在过去，研究人员在制造能够复制切割的智能机器人方面遇到了困难。其中一个挑战是:在现实世界中，没有两个物体是相同的，而目前的机器人切割系统正在与变化作斗争。为了克服这个问题，该团队设计了一种独特的方法，通过在被切割物体的两半之间引入弹簧来模拟切割，用网格表示。随着时间的推移，这些弹簧的强度会随着刀在网格上所施加的力的比例而减弱。
南加州大学计算机科学博士Eric Heiden说:“我们的模拟器之所以特别，是因为它是‘可微分的’，这意味着它可以帮助我们根据真实世界的测量自动调整这些模拟参数。”“这很重要，因为缩小现实差距是当今机器人专家面临的重大挑战。如果没有这一点，机器人可能永远无法脱离模拟进入现实世界。”
该团队设计了一种独特的方法来模拟切割，在被切割的物体的两半之间引入弹簧，用网格表示。信贷:Eric Heiden / NVIDIA。
为了将技能从模拟转换到现实，模拟器必须能够对真实系统建模。在其中一个实验中，研究人员使用了一个物理机器人的力分布数据集，以非常精确地预测刀子在现实生活中的移动情况。除了在食品加工行业的应用，机器人可以承担重复切割等危险任务，该模拟器还可以提高外科手术机器人的力触觉反馈精度，帮助指导外科医生并防止受伤。
在他们的啊 目前，该团队正在将该系统应用于实际的机器人切割。信贷:Eric Heiden / NVIDIA。
Heiden说:“在这里，重要的是要有一个精确的切割过程模型，并能够真实地再现不同组织被切割时作用在切割工具上的力。”“通过我们的方法，我们能够自动调整模拟器，以匹配这些不同类型的材料，并实现高度精确的力剖面模拟。”在正在进行的研究中，该团队正在将该系统应用于现实世界的机器人。
