EPFL:n Computational Robot Design & Fabrication (CREATE) -laboratorion tutkijat ovat saavuttaneet merkittävän edistysaskeleen biomimeettisessä robotiikassa ADAPT-kädellään (Adaptive Dexterous Anthropomorphic Programmable sTiffness), joka kykenee tarttumaan esineisiin ihmismäisellä ketteryydellä ilman tarkkaa ympäristötietoa tai monimutkaista ohjelmointia.
Kai Jungen ja Josie Hughesin kehittämä ADAPT-käsi onnistui poimimaan 24 erilaista esinettä vaikuttavalla 93 prosentin onnistumisprosentilla kokeellisissa testeissä. Saavutuksesta tekee erityisen merkittävän se, että käden liikkeet syntyvät spontaanisti sen mukautuvien materiaalien ja käsiteltävien esineiden vuorovaikutuksesta, eivätkä eksplisiittisen ohjelmoinnin kautta.
"Ihmisenä emme tarvitse paljoa ulkoista tietoa tarttuaksemme esineeseen, ja uskomme, että tämä johtuu mukautuvista eli pehmeistä vuorovaikutuksista esineen ja ihmiskäden välillä", selittää Junge. Hänen tutkimuksensa julkaistiin Nature Communications Engineering -lehdessä 13. toukokuuta 2025.
Toisin kuin perinteiset robottikädet, jotka tarvitsevat moottorin jokaista niveltä kohden, ADAPT-käsi käyttää vain 12 moottoria 20 niveleen. Loput mekaanisesta ohjauksesta hoituvat jousien ja silikonisen "ihon" avulla, joiden jäykkyyttä voidaan säätää. Käsi ohjelmoidaan liikkumaan vain neljään yleiseen asentoon esinettä nostettaessa, ja kaikki lisäsopeutuminen tapahtuu ilman lisäohjelmointia – robotiikassa tätä kutsutaan "avoimen silmukan" ohjaukseksi.
Käden läpi jaettu mukautuvuus – ihossa, sormissa ja ranteessa – mahdollistaa otteen itsenäisen järjestäytymisen esineen muodon mukaan, jolloin käsi automaattisesti käyttää eri otetyyppejä riippuen siitä, mitä se poimii. Verrattuna ihmisen tarttumismalleihin ADAPT-käsi saavutti 68 prosentin suoran samankaltaisuuden luonnollisiin ihmisen otteisiin.
Tämä lähestymistapa kaventaa kuilua keinotekoisten ja biologisten järjestelmien välillä ja voi mullistaa sovelluksia proteeseissa, terveydenhuollon robotiikassa ja teollisuusautomaatiosta. Jäljittelemällä ihmiskäden biomekaanisia ominaisuuksia materiaalien, ei monimutkaisten algoritmien, avulla ADAPT-käsi osoittaa, miten robotit voivat kehittää luonnollisempia vuorovaikutuksia fyysisen maailman kanssa – mikä on olennaista seuraavan sukupolven avustavissa teknologioissa.