Corso di Percezione Robotica (PRo) A. A. 99/00 B Corso di Percezione Robotica (PRo) A.A. 99/00 B. Modulo di Percezione Artificiale Tatto artificiale

Sommario della lezione Quantità fisiche percepite attraverso il tatto sensori tattili propriocettivi: encoder ottici relativi ed assoluti sensori tattili esterocettivi: strain gauge e sensori di forza, sensori tattili binari ed analogici, array tattili pneumatici, digitali VLSI, piezoresistivi ed ottici, sensori termici, sensori dinamici esempi di pelle artificiale e dita artificiali forndamenti di elaborazione dell’informazione tattile: procedure esplorative e tecniche di base per il riconoscimento di oggetti Riferimenti bibliografici: Fu, Gonzalez, Lee, “Robotica”, McGraw-Hill Russel, “Robot Tactile Sensing”, Prentice Hall

Quantità fisiche percepite attraverso il tatto Posizione Durezza/cedevolezza Temperatura (proprietà termiche) Tessitura Conduttività elettrica Peso Forma Dimensione

Difficoltà intrinseche nella riproduzione del senso del tatto Non esiste un organo sensoriale localizzato percezione complessa (forma, tessitura, attrito, forza, dolore, proprietà termiche) molte quantità fisiche diverse

Integrazione di percezione propriocettiva ed esterocettiva Percezione aptica Integrazione di percezione propriocettiva ed esterocettiva PROPRIOCEZIONE: percezione di quantità interne, come posizione delle articolazioni, estensione dei muscoli, ecc. - indirettamente collegate al contatto con oggetti esterni ESTEROCEZIONE: percezione dei cambiamenti sulla superficie della pelle - direttamente risultanti dal contatto con oggetti esterni

Sensori propriocettivi artificiali Potenziometri encoder ottici assoluti relativi LVDT

Sensori esterocettivi artificiali Sensori di forza/coppia Sensori tattili binari ed analogici Sensori termici Sensori dinamici

Percezione tattile attiva Utilizzo di procedure di esplorazione attiva per il rilevamento dei parametri di interesse PRIMITIVE TATTILI: proprietà degli oggetti che possono essere dedotte direttamente dai dati sensoriali o mediante semplici procedure di misura CARATTERISTICHE TATTILI: proprietà degli oggetti che richiedono una ricerca guidata per essere individuate PROCEDURE ESPLORATIVE: procedure di ricerca guidata per l’individuazione di caratteristiche tattili

Stima della cedevolezza CEDEVOLEZZA: misura di quanto un materiale resiste all’applicazione di una forza 1. Premi fino ad applicare una forza F 2. Memorizza la posizione corrente come D1 3. Premi ancora fino ad applicare una forza 2F 4. Memorizza la posizione corrente come D2 La distanza tra D1 e D2 è una misura della cedevolezza

Stima dell’elasticità ELASTICITA’: indicazione di quanto un materiale ritorna alla forma originaria dopo essere stato deformato dall’applicazione di una forza 1. Premi fino ad applicare una forza F 2. Memorizza la posizione corrente come D1 3. Premi ancora fino ad applicare una forza 2F 4. Memorizza la posizione corrente come D2 5. Riduci la pressione fino ad una forza F 6. Memorizza la posizione corrente come D3 (D2-D3)/(D2-D1) è una misura dell’elasticità

Stima della viscosità VISCOSITA’: deformazione del materiale nel tempo, risultante dall’applicazione di una forza costante 1. Premi fino ad applicare una forza F 2. Memorizza la posizione corrente come D1 3. Attendi per un tempo prefissato 4. Memorizza la posizione corrente come D2 D2-D1 è una misura della viscosità