Naukowcy zaprezentowali rewolucyjną robotyczną rękę, która może chodzić na czubkach palców, zginać palce do tyłu i manipulować obiektami w sposób wcześniej niemożliwy do osiągnięcia w przypadku tradycyjnych projektów inspirowanych anatomią człowieka. Odkrycie, opublikowane 20 stycznia w czasopiśmie Nature Communications, podważa konwencjonalne poglądy na temat robotyki, przedkładając funkcjonalność nad imitację anatomiczną.
Odejście od ludzkiej formy
Przez wiele lat robotyka w dużej mierze skupiała się na odtwarzaniu ruchów ludzkiej dłoni. Ten nowy projekt, kierowany przez Aude Billarda z Federalnego Instytutu Politechnicznego w Lozannie w Szwajcarii, celowo zbacza z tej ścieżki. Billard wyjaśnia: „Pozwala ludziom myśleć nieszablonowo i na nowo wyobrazić sobie, co to znaczy mieć rękę lub palec”. Kluczem jest wykorzystanie algorytmu genetycznego — narzędzia do uczenia maszynowego — do modelowania i optymalizacji projektów, w których priorytetem jest zręczność i zdolności adaptacyjne.
Jak to działa: algorytmy genetyczne i zoptymalizowany projekt
Zespół wykorzystał algorytm genetyczny do przetestowania niezliczonych wariantów projektów, symulując zachowanie różnych cech robotów w rzeczywistych scenariuszach. W wyniku tego procesu zaprojektowano pięcio- i sześciopalczaste dłonie zdolne do pełzania, chwytania i przenoszenia przedmiotów. Powstałe konstrukcje zostały następnie fizycznie zbudowane i przetestowane.
Niezwykłe funkcje
Ramię robota nie tylko chwyta; ona dostosowuje się. W przeciwieństwie do ludzkich dłoni, jej palce łatwo się wyginają, co pozwala jej trzymać przedmioty po obu stronach dłoni. Pozwala to na takie zadania jak odkręcenie nakrętki butelki podczas stabilizacji pojemnika – coś, co byłoby trudne do wykonania przez ludzką rękę.
Chodzenie na palcach: nowy poziom mobilności
Być może najbardziej zdumiewające jest to, że ramię robota może odłączyć się od ramienia mechanicznego i chodzić na czterech lub pięciu palcach, a pozostałymi palcami chwyta i przenosi przedmioty. Podczas demonstracji ręka szybko poruszała się po powierzchni, chwytała drewniany klocek jednym palcem i wracała do dłoni. Ta zdolność sprawia, że wyjątkowo nadaje się do poruszania się w ograniczonych przestrzeniach i odzyskiwania obiektów, do których ludzka ręka nie może dotrzeć.
Implikacje dla przyszłości robotyki
Matej Ciocarli, inżynier mechanik z Uniwersytetu Columbia, który nie był zaangażowany w badanie, nazywa to „świetnym przykładem tego, co można osiągnąć, podchodząc do projektowania robotów nieskrępowanych wszelkimi ograniczeniami czynnika ludzkiego”. To badanie sugeruje, że przyszłość robotyki może nie leżeć w idealnym naśladownictwie, ale w ponownym wyobrażeniu sobie, czym mogłaby być ręka. Możliwość oderwania się od tradycyjnych ograniczeń projektowych otwiera przed robotami możliwości pracy w ekstremalnych środowiskach, wykonywania delikatnych zadań lub współpracy z ludźmi w zupełnie nowy sposób.
To innowacyjne podejście obiecuje poszerzyć zakres robotyki, przechodząc od reprodukcji do prawdziwej innowacji funkcjonalnej.
