Výzkumníci odhalili revoluční robotickou ruku, která může chodit po špičkách prstů, ohýbat prsty dozadu a manipulovat s předměty způsoby, které byly dříve nemožné s tradičními návrhy inspirovanými lidskou anatomií. Tento vývoj, publikovaný 20. ledna v časopise Nature Communications, zpochybňuje konvenční moudrost v robotice tím, že upřednostňuje funkčnost před anatomickou imitací.
Odchod z lidské podoby
Po mnoho let se robotika z velké části soustředila na obnovu pohybů lidských rukou. Tento nový design, který vede Aude Billard z Federálního polytechnického institutu ve švýcarském Lausanne, z této cesty záměrně vybočuje. Billard vysvětluje: ** „Umožňuje lidem myslet mimo rámec, znovu si představit, co to znamená mít ruku nebo prst.“** Klíčem je použití genetického algoritmu – nástroje strojového učení – k modelování a optimalizaci návrhů, které upřednostňují zručnost a přizpůsobivost.
Jak to funguje: genetické algoritmy a optimalizovaný design
Tým použil genetický algoritmus k testování nesčetných návrhových variant a simuloval, jak by různé vlastnosti robotů fungovaly v reálných scénářích. Tento proces přinesl návrhy pěti a šestiprstých rukou schopných plazit se, uchopovat a nosit předměty. Výsledné konstrukce byly poté fyzicky postaveny a testovány.
Neobvyklé funkce
Robotické rameno se nejen chytne; ona se přizpůsobí. Na rozdíl od lidských rukou se její prsty snadno ohýbají, což jí umožňuje držet předměty na obou stranách dlaně. To umožňuje úkoly, jako je odšroubování uzávěru láhve při stabilizaci nádoby – něco, co by lidská ruka dělala jen těžko.
Chůze na špičkách: Nová úroveň mobility
Snad nejúžasnější je, že se robotická paže může oddělit od mechanické paže a chodit po čtyřech nebo pěti prstech, přičemž zbývající prsty používá k uchopování a přenášení předmětů. Při ukázkách se ruka rychle pohybovala po povrchu, jedním prstem sebrala špalek dřeva a vrátila jej do ruky. Díky této schopnosti je jedinečně vhodný pro navigaci ve stísněných prostorech a vyhledávání předmětů, na které lidská ruka nedosáhne.
Důsledky pro budoucnost robotiky
Matej Ciocarli, strojní inženýr na Kolumbijské univerzitě, který se studie nezúčastnil, ji nazývá „skvělým příkladem toho, čeho lze dosáhnout, když přistoupíte k návrhu robota nezatíženého všemi omezeními lidského faktoru.“ Tato studie naznačuje, že budoucnost robotiky nemusí spočívat v dokonalé imitaci, ale v přehodnocení toho, jaká mohla být ruka. Schopnost odpoutat se od tradičních konstrukčních omezení otevírá možnosti pro roboty pracující v extrémních prostředích, vykonávající choulostivé úkoly nebo spolupráci s lidmi zcela novými způsoby.
Tento inovativní přístup slibuje rozšíření oblasti robotiky, posun od reprodukce ke skutečné funkční inovaci.
