Предельное упрощение руки

Человеческая рука очень сложна, поэтому полностью воспроизвести ее возможности инженерам очень трудно. Пока же большинство роборук не способны даже к манипуляциям, которые легко выполняют малые дети. Например, они инстинктивно знают, как не разбить и не раздавить куриное яйцо. Безопасно и надежно захватывать объект неизвестной формы и гладкости роботы пока не умеют. Кроме прочего, роборука с силовыми приводами потребляет много энергии.

Сегодня мягкие материалы и элементы стали изготавливать трехмерной печатью. И это сильно расширило возможности роборук. Недавно инженеры Кембриджского университета под началом профессора Фумия Иида (Fumiya Iida) трехмерной печатью создали мягкую руку, которая может выполнять сложные движения — несмотря даже на то, что не умеет двигать пальцами, оборудованными кожными сенсорами.

Оказалось, что захват пальцами не так уж необходим, чтобы удерживать объект. Достаточно придать неподвижным относительно друг друга пальцам форму корзиночки и управлять положением запястья. Такая рука удерживает разные объекты от падения лишь с помощью движения кисти как целого, которым управляет обучаемая программа. Информация 32 датчиков давления в коже трех рабочих пальцев позволяет заранее предсказать вероятность падения предмета, чтобы предотвратить его. Робот не требует много энергии. Статья о нем появилась в журнале Advanced Intelligent Systems.

Команда провела более тысячи тестов роборуки. Перед этим ее тренировали на движениях человеческой кисти при захвате маленьких пластиковых мячиков. Затем робот тренировался сам. Тактильные сенсоры давления позволяли ему точно предвидеть момент сдвига, отрыва или скольжения мячика. После тренировки рука удерживала персик, компьютерную мышь, моток резиновой ленты и пр. В этих экспериментах робот смог надежно фиксировать 11 из 14 предметов.

Профессор Иида говорит, что такая предельно упрощенная роборука выполняет широчайший набор движений при низких затратах энергии. Это первая стадия разработки полностью приводной руки, которая потребует сложнейшего программного управления и его изощренной тренировки. На следующем этапе разработчики планируют добавить компьютерное зрение, а также расширить области применения руки и число удерживаемых ею предметов.