Σε μια σημαντική πρόοδο για τον χειρισμό αντικειμένων από ρομπότ, οι ερευνητές του Εργαστηρίου Υπολογιστικού Σχεδιασμού & Κατασκευής Ρομπότ (CREATE) του EPFL ανέπτυξαν ένα ρομποτικό χέρι που μπορεί να πιάνει αντικείμενα με εξαιρετικά ανθρώπινες κινήσεις, οι οποίες αναδύονται αυθόρμητα από τον σχεδιασμό του και όχι από πολύπλοκο προγραμματισμό.
Το χέρι ADAPT (Adaptive Dexterous Anthropomorphic Programmable sTiffness) αξιοποιεί μια στρατηγική κατανομή εύκαμπτων υλικών—κυρίως λωρίδες σιλικόνης τυλιγμένες γύρω από μια μηχανική δομή και αρθρώσεις με ελατήρια—για να δημιουργήσει αυτό που οι ερευνητές αποκαλούν «αυτο-οργανωμένα» πιασίματα. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ρομποτικά χέρια που απαιτούν ακριβείς πληροφορίες για τη θέση και τις ιδιότητες ενός αντικειμένου, το χέρι ADAPT μπορεί να προσαρμοστεί σε διάφορα αντικείμενα με ελάχιστη εισαγωγή δεδομένων.
«Ως άνθρωποι, δεν χρειαζόμαστε πραγματικά πολλές εξωτερικές πληροφορίες για να πιάσουμε ένα αντικείμενο, και πιστεύουμε ότι αυτό οφείλεται στις εύκαμπτες—ή μαλακές—αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν στη διεπαφή μεταξύ ενός αντικειμένου και του ανθρώπινου χεριού», εξηγεί ο Kai Junge, υποψήφιος διδάκτορας υπό την επίβλεψη της καθηγήτριας Josie Hughes στο CREATE Lab.
Ο σχεδιασμός του χεριού είναι εξαιρετικά αποδοτικός, χρησιμοποιώντας μόλις 12 κινητήρες που βρίσκονται στον καρπό για να ελέγχουν τις 20 αρθρώσεις του. Ο υπόλοιπος μηχανικός έλεγχος επιτυγχάνεται μέσω ελατηρίων που μπορούν να ρυθμιστούν ως προς τη σκληρότητα και από το «δέρμα» σιλικόνης που μπορεί να προστεθεί ή να αφαιρεθεί. Στις δοκιμές, το χέρι ADAPT κατάφερε να σηκώσει 24 διαφορετικά αντικείμενα με ποσοστό επιτυχίας 93%, χρησιμοποιώντας κινήσεις που μιμούνταν το φυσικό ανθρώπινο πιάσιμο με 68% ομοιότητα.
Αυτό που κάνει αυτή την εξέλιξη ιδιαίτερα αξιοσημείωτη είναι η απλότητα του προγραμματισμού του χεριού. Κινείται μέσω μόλις τεσσάρων γενικών σημείων για να σηκώσει ένα αντικείμενο, με οποιεσδήποτε περαιτέρω προσαρμογές να συμβαίνουν αυτόματα χωρίς επιπλέον προγραμματισμό—αυτό που οι ρομποτιστές αποκαλούν «έλεγχο ανοικτού βρόχου». Αυτό επιτρέπει στο χέρι να προσαρμόζει το πιάσιμό του σε αντικείμενα που κυμαίνονται από ένα απλό μπουλόνι έως μια μπανάνα χωρίς επαναπρογραμματισμό.
Η ομάδα του EPFL βασίζεται πλέον σε αυτό το θεμέλιο, ενσωματώνοντας στοιχεία ελέγχου κλειστού βρόχου, όπως αισθητήρες πίεσης στο δέρμα σιλικόνης και τεχνητή νοημοσύνη. Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να οδηγήσει σε ρομπότ που συνδυάζουν την προσαρμοστικότητα της ευκαμψίας με τον ακριβή έλεγχο, ενδεχομένως επαναπροσδιορίζοντας τον τρόπο με τον οποίο τα ρομπότ αλληλεπιδρούν με απρόβλεπτα περιβάλλοντα ή χώρους σχεδιασμένους για ανθρώπους.