Создана новая механическая конструкция руки-робота

Создана новая механическая конструкция руки-робота

Учёные разработали роботизированную руку, способную воспроизводить простые музыкальные фрагменты на пианино. Роботу далеко до виртуоза-пианиста, но машина наглядно демонстрирует всю сложность воспроизведения способностей человеческой руки. На примере аппарата показывается возможное достижение уровня сложности движений посредством конструирования.

Роботизированная конечность

Продукт специалистов Кембриджского университета, сделан путём 3D-печати мягкой (жёсткой) структурой. Так удалось воспроизвести практически полностью костный скелет, а также некоторые связки, присутствующие в реальной руке человека.

Отсутствие функций мышц и сухожилий сказывается ограничением диапазона движений роботизированной руки, но исследователям удалось обнаружить довольно обширный диапазон движений, возможных для интегрирования в механическую конструкцию.

Этими своего рода «пассивными» движениями, когда отсутствует независимость движения пальцев, робот успешно демонстрировал имитацию игры на пианино. Результаты экспериментов описывает журнал «Science Robotics».

Материалы журнала видятся реальной помощью для разработчиков робототехники, когда требуется применить естественное движение при оптимальном энергетическом балансе. Сложности движения определяются результатом взаимодействия своего рода «мозга» (контроллера) и окружающей среды, включая механическое тело.

Конструкция системы и механические свойства — основа «разумного» функционирования машин на перемещение сложным образом без использования лишних энергоресурсов.

Пассивность для начала движений

Разработчики описываемой системы научились «использовать пассивность» для достижения достаточно обширного диапазона манипуляций робота:

  • при ходьбе,
  • в режиме плавания,
  • в полёте и т.д.

Продуманная механическая конструкция позволила учёным достичь высоких параметров дальности движения, затрачивая минимум ресурсов на управление. Так удалось определить, какой объём движений допустимо получить за счёт одной механической конструкции.

Последние несколько лет отметились интеграцией мягких компонентов в конструкцию робототехники, благодаря достижениям в области технологии 3D-печати. Этот фактор позволил усложнить пассивные системы.

Структуру человеческой руки отличает высокий уровень сложности. Воссоздание всех свойств и функционала руки в образе робота — это серьезная исследовательская задача. Большая часть современных роботов показывает полную неспособность выполнения задач детского уровня.

Поэтому главной мотивацией проекта рассматривается понимание принципов воплощения интеллекта в механическом теле. Тела людей построены на «умной» механике:

  • костей,
  • связок,
  • кожи,

которая формирует разумное поведение, не привлекая ресурсы мозга. Технология 3D-печати, помогающая создавать мягкие ткани, даёт учёным шанс для исследований физических конструкций без применения активного контроля. Такой способ невозможен по отношению к пианистам-людям, поскольку мозг нельзя просто «отключить», как этого допускает машина-робот.


При помощи информации: UK