Egy neves séf nyilatkozta egyszer, hogy a kreativitás fontos egy jó szakácsnál, de legalább annyit számít, hogy gyorsan és pontosan tudjon bánni a szakácskéssel. Szóval kell az a darabolási tudás...

Az Nvidia kutatói csináltak egy szimulátort, amely úgy szeli a zöldséget, húst vagy amit kell, hogy nincs az a Michelin-csillagos csudaséf, aki utána tudná csinálni. A feladat egyébként közel sem egyszerű. Vannak olyan háztartási robotok, melyekkel korábban is lehetett húst, zöldséget, gyümölcsöt szeletelni, de meglepően gyakran hibáztak, ezért sok konyhán inkább maradtak a kézi megoldásnál, hiszen az ember intelligensen képes akár vágás közben is korrigálni a saját hibáját.

A problémát az okozza, hogy a természet kedveli a sokféleséget: nincs két egyforma húsdarab, ahány sárgarépa, annyi kanyarulat, ahány krumpli, annyi forma és így tovább. Az automata berendezések azonban ezt a sokféleséget nagyon rosszul kezelik. Azt sem tudták megoldani, hogy a robotok igazodjanak az anyag szövetének változó ellenállásához (ahogy a kés belehatol a zöldség szövetébe, úgy csökken fokozatosan az ellenállás).

A cél a sebészi pontosság

A Dél-kaliforniai Egyetem és a Nvidia kutatói azonban megtalálták a megoldást. "Vágórobotokhoz" fejlesztettek egy olyan szimulátort, amely pontosan modellezi a késre kifejtett nyomást, valamint a vágandó tárgy formáját, így nagy segítséget ad a robotok tanításához.

A szakemberek új módszerrel közelítettek a problémához: hálóval reprezentált "rugókat" helyeztek az elvágandó tárgy két fele közé. Ezeknek a rugóknak az ereje azzal arányosan csökkent, ahogy a kés áthatolt a tárgyon. A szimulátor ezáltal árnyaltan tudja kezelni a kés által kifejtett erőt, ami nagyban segít, hogy mérésekkel finomhangolják a vágási paraméterek.
 

Ezzel a módszerrel sikerült a gép tevékenysége és a valós körülmények közötti eltérésen csökkenteni. Egy szimulátor akkor jó ugyanis, ha segít a robot képességeinek a konkrét helyzetekhez történő igazításában. A cél eléréséhez rengeteg kísérletet végeztek el a kutatók, hogy a fizikai robot adatait feldolgozva pontosítsák például a a kés tényleges mozgására vonatkozó előrejelzéseiket.

Forradalmasíthatja a robotsebészetet

Az élelmiszeripar fontos felhasználási terület lehet, de könnyű belátni, hogy nem kardinális kérdés, hogy a rósejbni hasábjai nyersen 14 vagy 16 milliméter szélesek-e (miközben az ideális a 15 milliméter lenne).

Ugyanez a probléma azonban egy műtétnél, az emberi szövet vágásánál viszont élet-halál kérdés. A kutatók szimulációs eljárása abban is segít, hogy nagyságrenddel tegye biztonságosabbá a műtéteket.

A kutatók szerint a módszerükkel automatikusan lehet hangolni a szimulátorban az erőhatásokat a különböző típusú anyagokhoz, hogy a lehető legpontosabb vágási felületet érjék el. A kutatócsoport jelenleg azon dolgozik, hogy eredményeit átvigye a gyakorlatba. Ígérik, hamarosan a szimulációs rendszer forráskódját is közzéteszik a GitHubon.