Исследователи из швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) совместно с китайскими коллегами представили роботизированный манипулятор, архитектура которого отходит от традиционной имитации человеческой кисти. Разработка способна отделяться от основной части руки, самостоятельно перемещаться в пространстве и демонстрирует ловкость, превосходящую возможности человеческих конечностей.
«У рук человека есть масса недостатков и ограничений — достаточно попробовать извлечь предмет, закатившийся под мебель, или попытаться одновременно взять бутылку и банку с чипсами. У нашей робо-руки нет таких ограничений — она может изгибаться в любую сторону и держать любое число объектов, для чего достаточно просто нарастить число пальцев», — пояснила профессор EPFL Од Бийяр.
Модульная архитектура вместо антропоморфной схемы
Традиционно при проектировании конечностей для роботов инженеры копируют анатомию человеческой кисти — асимметричную структуру с ограниченной свободой движения. Человеческая кисть эффективно сгибается преимущественно в одном направлении и не способна надёжно удерживать два предмета произвольной комбинацией пальцев одновременно.
Команда EPFL избрала иной подход, вдохновившись биологией осьминогов и пауков — организмов, чьи конечности адаптируют форму под конкретную задачу, будь то захват объектов или локомоция. Новый манипулятор позволяет устанавливать произвольное количество пальцев с идентичными характеристиками и степенями свободы.
Каждый палец способен сгибаться в любом направлении. Любая пара пальцев может взять предмет в «клещи», что радикально повышает универсальность захвата. Кроме того, манипулятор может выполнять функцию «ног», превращая робота в паукообразную платформу для передвижения.
Автономная кисть для труднодоступных зон
Ключевая инновация — возможность отделения кисти от остальной части роботизированной руки. В автономном режиме кисть проникает в труднодоступные пространства, захватывает мелкие объекты и возвращается на исходную позицию. Это расширяет сферу применения устройства в условиях ограниченного доступа — например, при обслуживании промышленного оборудования или работе в завалах.
Перспективы внедрения
Разработчики видят две основные области применения. В промышленности манипулятор может выполнять тонкие операции на конвейерных линиях, где требуется одновременное удержание нескольких компонентов или работа в стеснённых условиях.
Вторая сфера — медицинская. Архитектура робо-руки подходит для создания кибер-протезов и дополнительных конечностей, управляемых через инвазивные или неинвазивные нейроинтерфейсы. По мнению исследователей, это значительно расширит возможности человека по манипуляции инструментами и объектами окружающей среды.
Информацию о разработке распространила пресс-служба EPFL. Детали технической реализации и сроки промышленного внедрения на момент публикации не уточнялись.