Дослідники представили революційну роботизовану руку, яка може ходити на кінчиках пальців, загинати пальці назад і маніпулювати об’єктами способами, які раніше були неможливими за допомогою традиційних конструкцій, натхненних анатомією людини. Розробка, опублікована 20 січня в журналі Nature Communications, кидає виклик загальноприйнятій думці в робототехніці, віддаючи перевагу функціональності над анатомічною імітацією.
Відхід від людської форми
Протягом багатьох років робототехніка в основному зосереджувалася на відтворенні рухів рук людини. Цей новий дизайн, очолюваний Одом Більярдом з Федерального політехнічного інституту Лозанни в Швейцарії, свідомо відхиляється від цього шляху. Біллард пояснює: «Це дозволяє людям мислити нестандартно, переосмислити, що означає мати руку чи палець». Ключем є використання генетичного алгоритму — інструменту машинного навчання — для моделювання та оптимізації дизайнів, які надають перевагу спритності та адаптивності.
Як це працює: генетичні алгоритми та оптимізований дизайн
Команда використовувала генетичний алгоритм, щоб перевірити незліченну кількість варіацій дизайну, симулюючи, як різні роботизовані характеристики працюватимуть у сценаріях реального світу. Цей процес дав конструкції для п’яти- та шестипальців рук, здатних повзати, хапати та переносити предмети. Потім отримані конструкції були фізично побудовані та протестовані.
Незвичайні функції
Роботизована рука не просто хапає; вона пристосовується. На відміну від людських рук, її пальці легко згинаються назад, що дозволяє їй тримати предмети по обидві сторони долоні. Це дозволяє виконувати такі завдання, як відгвинчування кришки пляшки під час стабілізації контейнера – те, що було б важко виконати людській руці.
Ходьба на носках: новий рівень мобільності
Можливо, найдивовижніше те, що роботизована рука може від’єднатися від механічної руки та ходити на чотирьох або п’яти пальцях, використовуючи інші пальці, щоб хапати та переносити предмети. У демонстраціях рука швидко рухалася поверхнею, одним пальцем брала дерев’яний брусок і повертала його в руку. Ця здатність робить його унікальним для навігації в обмеженому просторі та пошуку об’єктів, до яких людські руки не можуть дістатися.
Наслідки для майбутнього робототехніки
Матей Чокарлі, інженер-механік з Колумбійського університету, який не брав участі в дослідженні, називає це “чудовим прикладом того, чого можна досягти, коли ви підходите до розробки робота, не обтяженого всіма обмеженнями людського фактору”. Це дослідження свідчить про те, що майбутнє робототехніки може полягати не в ідеальній імітації, а в переосмисленні того, якою може бути рука. Здатність позбутися традиційних обмежень дизайну відкриває можливості для роботи в екстремальних умовах, виконання делікатних завдань або співпраці з людьми абсолютно по-новому.
Цей інноваційний підхід обіцяє розширити сферу робототехніки, переходячи від відтворення до справжніх функціональних інновацій.
