A*STAR-forskare som arbetar med kollegor i Japan har utvecklat en metod med vilken robotar automatiskt kan känna igen ett objekt som ett potentiellt verktyg och använda det, trots att jag aldrig sett den förut.

För människor, förmågan att känna igen och använda verktyg är nästan instinktiv. Det finns också många exempel där verktygsanvändning verkar inkopplad i djurens hjärna:vissa fåglar och primater använder pinnar eller stenar för att få mat, till exempel. En föreslagen orsak till denna neurologiskt inbäddade förmåga att använda verktyg är att djurets hjärna uppfattar det yttre föremålet som en förlängning av sin egen kropp. Inspirerad av denna idé, Keng Peng Tee och hans kollegor från A*STAR Institute for Infocomm Research, tillsammans med Gowrishankar Ganesh från CNRS-AIST Joint Robotics Laboratory i Tsukuba, Japan utvecklade en algoritm som gör det möjligt för robotar att känna igen, och omedelbart använda verktyg som de aldrig har sett förut.

Tidigare forskning av Ganesh har visat att den mänskliga hjärnan känner igen en lem inte bara genom dess fysiska egenskaper, men genom dess funktionalitet. Bygger på denna insikt, Ganesh och A*STAR-teamet föreslog att en robot kan känna igen potentialen hos ett verktyg genom att jämföra dess form med sin egen hand och arm när den används för att utföra samma uppgift. De skrev en algoritm baserad på denna idé och testade den genom att sätta en robot i uppgift att flytta, utan att fatta, en skiva till en önskad slutpunkt på ett bord. Detta innebar att roboten antingen drog skivan mot sig själv, trycker undan den, eller flytta den i sidled.

"Roboten är programmerad med förmågan att utföra uppgiften själv, representeras av en handformsmall, " förklarar Tee. "När uppgiften inte kan slutföras, för att dess armar inte är tillräckligt långa till exempel, roboten kan känna igen ett fungerande verktyg genom att matcha verktygsformen med handformsmallen."

Således, Algoritmen gjorde det möjligt för roboten att framgångsrikt känna igen när en uppgift inte kan utföras utan ett verktyg, att identifiera ett okänt objekt som ett potentiellt verktyg, och sedan använda verktyget för att uppnå uppgiften. "Närnäst kommer vi att undersöka automatisk inlärning av funktionerna som representerar befintliga färdigheter, istället för att fördefiniera handformsmallar, säger Tee.