Важный шаг вперёд в области роботизированных манипуляций сделали исследователи из лаборатории Computational Robot Design & Fabrication (CREATE) EPFL, разработав роботизированную руку, способную захватывать предметы с поразительно естественными, человеческими движениями, возникающими благодаря особенностям конструкции, а не сложному программированию.
Рука ADAPT (Adaptive Dexterous Anthropomorphic Programmable sTiffness) использует стратегически распределённые гибкие материалы — в первую очередь силиконовые полоски, обёрнутые вокруг механической структуры, и пружинные шарниры — для создания так называемых «самоорганизующихся» захватов. В отличие от традиционных роботизированных рук, которым требуется точная информация о положении и свойствах объекта, рука ADAPT может адаптироваться к различным предметам при минимальном вводе данных.
«Человеку не нужно много внешней информации, чтобы схватить предмет, и мы считаем, что это связано с гибкими — или мягкими — взаимодействиями на границе между объектом и человеческой рукой», — объясняет Кай Юнге, аспирант, работающий под руководством профессора Джози Хьюз в лаборатории CREATE.
Дизайн руки отличается высокой эффективностью: всего 12 моторов, расположенных в запястье, управляют 20 суставами. Остальное механическое управление обеспечивается регулируемыми по жёсткости пружинами и силиконовой «кожей», которую можно добавлять или снимать. В ходе испытаний рука ADAPT успешно поднимала 24 различных объекта с точностью 93%, а её движения на 68% совпадали с естественными человеческими захватами.
Особенно примечательно, что для работы руки требуется крайне простое программирование. Она перемещается всего по четырём основным точкам для захвата объекта, а дальнейшая адаптация происходит автоматически, без дополнительного программирования — это называется «открытым контуром» управления. Благодаря этому рука может захватывать как маленький болт, так и банан без перепрограммирования.
В настоящее время команда EPFL развивает это направление, интегрируя элементы управления с обратной связью, включая датчики давления в силиконовой коже и искусственный интеллект. Такой подход может привести к созданию роботов, сочетающих адаптивность мягких материалов с точностью управления, что потенциально способно изменить способы взаимодействия роботов с непредсказуемой средой или пространствами, предназначенными для людей.