Ученые разработали человекоподобную механическую кисть с собственной мобильностью. Рассмотрим конструкцию с источником питания и датчиками, а также результаты тестов на устойчивость и точность.
Для многих людей ходячая рука — это лишь воспоминание о Существе из «Семейки Аддамс», но благодаря инженерам из лаборатории мягкой робототехники ETH Zurich фантастическая концепция стала реальностью. Исследователи адаптировали стандартную человекоподобную роботизированную руку, наделив ее способностью самостоятельно ползать по различным поверхностям, сохранять равновесие и взаимодействовать с окружающими предметами.
Созданная роборука — это не просто дань поп-культуре. Полностью подвижные роботизированные манипуляторы могут быть крайне полезны в труднодоступных местах. Как отмечают авторы разработки, такая рука способна работать в ограниченном пространстве автономно, без необходимости перемещать за собой массивное основание или манипулятор.
До сих пор попытки создать шагающие руки сталкивались с серьезной проблемой. В предыдущих проектах для ходьбы использовались симметричные пальцы, что облегчало движение, но лишало руку возможности эффективно работать с повседневными предметами. Различия в форме пальцев необходимы для захвата объектов, при этом именно они делают ходьбу сложной задачей из-за риска опрокидывания.
Команда под руководством Али Каземи преодолела прежние ограничения. Специалисты установили на тыльную сторону стандартной человеческой кисти батарею, датчики движения и миниатюрный компьютер. Используя обучение с подкреплением в компьютерной симуляции, исследователи научили механическую конечность координировать свои движения. Испытания показали впечатляющие результаты: рука успешно проползла по 14 различным поверхностям, включая ковер, гравий, траву и металлическую решетку. Кроме того, в 25 тестах, начинавшихся с положения лежа на боку, она 21 раз смогла самостоятельно подняться и принять вертикальное положение.
Робот также продемонстрировал способность выполнять точные задачи. Удерживая равновесие на четырех пальцах, он поднимал оставшийся палец, чтобы нажимать клавиши со стрелками, попадая в цель в 29 случаях из 32. В другом эксперименте рука подошла к небольшому блоку и переместила его по столу, расположив объект в пределах двух сантиметров от целевой точки во всех 15 попытках.
В перспективе команда считает, что их подход может изменить то, как мобильные роботы функционируют в среде, созданной для людей. Наделение роботизированных рук собственной мобильностью сделает будущих помощников гораздо более универсальными в пространствах и интерфейсах, изначально предназначенных для биологических конечностей человека.
Тем временем в России создали магнитные суспензии для «мягких» роботов.
Фото: hi-tech.mail.ru