Cansado de dobrar roupa? AI quebra o recorde de velocidade de dobra do robô

Embora seja possível que alguém goste de dobrar roupas, provavelmente não é um passatempo amado. Assim, pesquisadores do AUTOLAB da UC Berkeley desenvolveram um novo método robótico de dobrar roupas em velocidade recorde (para um robô) chamado SpeedFolding.

Usando visão de máquina, uma rede neural chamada BiManual Manipulation Network (BiMaMa-Net) e um par de braços robóticos industriais, o SpeedFolding pode dobrar de 30 a 40 peças de vestuário posicionadas aleatoriamente por hora, geralmente terminando cada uma em dois minutos.

Embora essa taxa não pareça impressionante em comparação com um humano, os métodos robóticos anteriores de dobra de roupas atingiram apenas “3-6 FPH” (ou seja, “dobras por hora”), de acordo com os pesquisadores em um artigo apresentado para apresentação no IROS2022 na próxima semana em Kyoto . É o trabalho de Yahav Avigal, Tamim Asfour, Torsten Kröger e Ken Goldberg da UC Berkeley e Lars Berscheid do Karlsruhe Institute of Technology.

Além da conquista de velocidade, vale a pena ler o artigo para apreciar como os pesquisadores descrevem o problema de dobrar roupas em termos técnicos. “Dobrar roupas de maneira confiável e eficiente é um desafio de longa data na manipulação robótica”, escrevem eles, devido à “dinâmica complexa” e ao “espaço de configuração de alta dimensão das roupas”. Em outras palavras, as roupas amassam facilmente e podem estar em todo lugar. Em resposta, eles criaram um “sistema bimanual” (usando as duas mãos) que pode suavizar uma roupa amassada e dobrá-la ao longo das linhas de dobra preferidas fornecidas pelos pesquisadores.

Os métodos robóticos anteriores de dobragem de roupas “focavam principalmente na manipulação de um único braço”, de acordo com os autores, o que pode explicar o aumento dramático da velocidade com as duas mãos do SpeedFolding.

A rede neural BiMaMa-Net aprendeu sua capacidade de dobrar roupas depois de estudar 4.300 exemplos assistidos por humanos e máquinas, e o robô industrial associado pode dobrar roupas de uma posição inicial aleatória em menos de 120 segundos (em média) com uma taxa de sucesso de 93 por cento . Além disso, o SpeedFolding pode generalizar (aplicar o que aprendeu) a roupas de um material, forma ou cor diferente das roupas com as quais treinou.

Basicamente, o sistema precisa examinar o estado inicial da roupa (usando uma câmera suspensa) e calcular onde agarrá-la com seus dois braços para levar a roupa para a próxima etapa desejada no processo de dobra.

No que diz respeito ao próprio hardware do robô, os pesquisadores usaram um robô industrial ABB YuMi com pinça dos dedos “excuidados por pequenos dentes impressos em 3D para melhorar a preensão.” um robô de aparência muito semelhante (o YuMI IRB 14000) custa US $ 58.000, portanto, os sonhos de executar o SpeedFolding em casa não estão ao alcance de uma família típica. Mas a técnica pode eventualmente ser filtrada para a robótica doméstica.

Por enquanto, os autores do artigo mencionam “fabricação e logística têxtil, lavanderia industrial e doméstica, saúde e hospitalidade” como potenciais aplicações para a tecnologia. Para as pessoas que não gostam de dobrar e separar roupas, é provável que esse aspecto do nosso futuro potencial não chegue aqui em breve.