Новая мягкая роботизированная рука FlexiRay объединяет в себе гибкость и глубокое тактильное восприятие, способна «видеть» при изгибе на 90 градусов и безопасно взаимодействовать с предметами.
Группа ученых из Чжэцзянского научно-технического университета в Ханчжоу (Китай) создала прототип мягкой роботизированной руки FlexiRay, которая не только может захватывать предметы, но и умет передавать богатую тактильную информацию во время взаимодействия. Обычные манипуляторы, как правило, оборудованы жесткими датчиками с небольшими камерами, что ограничивает их гибкость и способность работать с хрупкими или неровными поверхностями. Новая конструкция устраняет эти недостатки благодаря сочетанию инновационной механической структуры и алгоритмов глубокого обучения. Результаты исследований были опубликованы в Nature Communications.
FlexiRay основана на пластичном материале, который при сжатии изгибается и без ограничений создает уникальные шаблоны деформации. Внутри каждого «пальца» располагается один миниатюрный «умный» датчик и оптическая система с несколькими зеркалами, которые динамически перенаправляют поле зрения камеры в ответ на возникающую деформацию. Когда мягкие «робопальцы» обхватывают предмет, они «смотрят» по всей поверхности контакта, даже если структура сильно искривлена и загнута под углом. Это решает традиционную проблему мягких сенсоров, которые обычно теряют видимость при изгибе.
Применение и перспективы
Преимущества FlexiRay заключаются не только в ее гибкости, но и в способности собирать обширные данные о контакте: информацию о силе нажатия, точках касания, текстуре и даже температуре поверхности. По словам исследователей, уже на начальных испытаниях сенсор охватывал более 90% области контакта даже при значительных деформациях. Такая способность значительно приближает роботов к решению прикладных задач, где требуется деликатное обращение с предметами — от сортировки и сбора овощей и фруктов до аккуратных манипуляций в производстве и медицине.
Гибкие роботы, такие как FlexiRay, гораздо безопаснее в работе рядом с людьми, поскольку мягкие материалы снижают риск механического травмирования «белковых» коллег. В будущем исследователи намерены развивать эту технологию, чтобы создать многофункциональные роботизированные руки, полностью имитирующие человеческие движения. Роботы будут обучаться ловкости и безопасному взаимодействию с предметами, основываясь на действиях живых людей.
Фото: hi-tech.mail.ru