Видео: робот с тентаклями очень нежно передвигает хрупкие предметы
А вы хотите себе «домашнего» робота? Может у вас уже есть робот-пылесос? Расскажите о вашем опыте в комментариях!
Большинство современных роботов и их технологии захвата полагаются на встроенные датчики, сложные петли обратной связи или передовые алгоритмы машинного обучения в сочетании с навыками оператора для удержания хрупких объектов. Теперь же ученые из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), США, нашли более простой и действенный способ: на помощь пришел похожий ни то на медузу, ни то на осьминога робот.
Американские технологии
Вдохновившись природой, американские инженеры разработали новый тип «мягкой» технологии роботизированного захвата, которая подразумевает собой набор тонких щупалец: подобно тому, как медуза собирает оглушенную добычу. В одиночку отдельные щупальца или нити слабы, но вместе этот набор может захватывать и надежно удерживать тяжелые предметы и предметы необычной формы. Метод опирается на воздух внутри щупалец и не требует контроля с обратной связью.
«С помощью нашей работы мы хотели переосмыслить, как мы взаимодействуем с объектами», — говорит Кейтлин Беккер, бывший аспирант и научный сотрудник SEAS. «Используя преимущества естественной податливости мягкой робототехники и улучшая ее непривычными структурами, мы разработали стратегию захвата, которая может адаптироваться к ряду сложных объектов с минимальным планированием действий».
Сила и приспособляемость робота-медузы заложены в его способности «запутываться» в объекте, который он пытается схватить. Нити длиной примерно 30 см представляют собой полые резиновые трубки. Одна сторона трубки имеет более толстую резину, чем другая, поэтому, когда щупальца под давлением, она завивается. Так, локоны связываются и координируют друг с другом и с объектом. Главное: технология не повредит даже самый хрупкий предмет, а чтобы освободить его, нити просто разгерметизируют.
Передовые технологии
Американские исследователи провели серию экспериментов, чтобы проверить эффективность захвата, поднимая ряд предметов, включая различные комнатные растения и игрушки. Новую технологию можно использовать через приложение, например, для перемещения мягких фруктов и овощей на сельскохозяйственном производстве и распределения хрупких объектов в медицинских учреждениях.
Новый метод сочетает в себе исследования профессора Л. Махадевана по топологической механике запутанных нитей с исследованиями профессора Роберта Вуда по мягким роботизированным захватам. «Запутанность позволяет каждой высоко податливой нити локально согласовываться с целевым объектом, что приводит к безопасному, но мягкому топологическому захвату, который относительно не зависит от деталей природы контакта», — говорит Махадеван, профессор прикладной математики.
«Этот новый подход к роботизированному захвату дополняет существующие решения, заменяя простые традиционные захваты, требующие сложных стратегий управления, чрезвычайно податливыми нитями, которыми просто управлять», — отметил Роберт Вуд, профессор инженерии.