Istraživanje Video pokazuje robotske ruke Crushing aluminija može kao čovjek

Najomiljeniji humanoidni roboti u pop kulturi dijele zajednički tip osobnosti koji je mješavina korisnih i prijateljskih. Oni kuhaju, čiste, prare rublje i nastavljaju s visokim petama, poput prave robotske homie kakve jesu. Zahvaljujući skupini istraživača, takve vrste strojeva možda neće dugo biti ograničene na znanstvenu fantastiku.

Upoznajte robotsku ruku ADEPT, koja je skraćena Adaptivno se upravlja pomoću elastomernih pasivnih prijenosa, Tiskana je 3D-om, može uhvatiti loptu, zgnječiti konzervu i baciti šaku.

Kevin O'Brien, izvanredni profesor na Sveučilištu Cornell i glavni autor istraživanja objavljenog u srijedu Znanstvena robotika, govori Inverzan pojednostavljeni dizajn mogao bi poboljšati sposobnosti robota koji već postoje u sljedećih nekoliko godina.

"U početku smo to dizajnirali za upotrebu u protetici, ali mogućnosti su beskrajne", kaže O'Brien. "Tehnologija bi mogla biti korisna u bilo kojem spojenom robotskom sustavu od robota kao što je Boston Dynamics" Spot Mini, do poboljšanja snage i osjetljivosti papričkih ruku.

"Moguće je da s našom tehnologijom možete vidjeti robote u roku od jedne ili dvije godine."

Iako su njegove sposobnosti da vas potaknule, nema premca, to su materijali koji sadrže i moć ADEPT-a koji se doista osjećaju mijenjajući igru. Sve njegove komponente su izrađene od elastomera, gumenog polimera koji se osjeća i djeluje kao ljudska koža kada se rasteže i napne.

Šest malih elektromotora smješteno je unutar dlana, kontrolirajući kako se prostire i kovrča prstima, navijanje i odmotavanje žica sličnih ljudskim tetivama. O'Brien i njegovi kolege nazvali su ovu robotsku tehniku ​​hvatanja elastomernim pasivnim prijenosima ili kraćim EPT-om.

Ovo je dopunjeno senzorima koji omogućuju ADEPT-u da detektira blizinu nekog objekta i koliko ga čvrsto drži. Ova kombinacija omogućuje da se ruka brzo otvori kada treba brzo uhvatiti ili izvršiti više sile kada treba zgnječiti aluminijsku limenku. Takvi refleksi prirodno dolaze na ljude, ali poučavanje ADEPT-a da brzo shvati nešto trajalo je mjesecima.

"Najuzbudljiviji dio istraživanja bio je prvi put da je ruka koristila svoje reflekse kako bi uhvatila loptu", rekao je O'Brien. Tog dana proveli smo sat vremena dok je hvatao različite predmete; jednostavna demonstracija bila je dobrodošla potvrda za višemjesečni naporan rad i teško inženjerstvo."

To je daljnja iteracija duge loze robotskih ruku i ruku. Mnogi od prethodnika ADEPT-a su kruti i izgledaju više kandži nego ruke. Pokazalo se da su meke ruke robota mnogo fleksibilnije, ali da ih je O'Brien i njegovi partneri uveli u pokretanje da reagiraju i kreću se poput čovjeka.

Zahvaljujući njima, mogli bismo imati spot za mini spot kako bi nas uhvatili ili natjerali Pepper da nam donese hladnu.

Sažetak

Novi mehanički sustav omogućio je znanstvenicima da razviju protetske ruke dovoljno jake da zgnječe konzervu i dovoljno reagiraju da uhvate loptu. Kompaktna i isplativa tehnologija predstavlja odstupanje od skupih i nezgrapnih motora koji danas kontroliraju većinu protetskih prstiju. Snaga prianjanja, brzina hvatanja i raznolikost pokreta čak i najnaprednijih protetskih ruku blijede u usporedbi s ljudskom rukom. Studije korisnika pokazale su da 90% pacijenata s protezama smatra da im je ruka prespora, a 79% ih smatra pretežim. Kao takav, inženjering jednostavnijih dizajna za robotske ruke bez žrtvovanja odgovarajuće preciznosti, sile i brzine ostaje izazov. Kevin O'Brien i kolege riješili su taj problem stvaranjem cilindričnog sustava kolotura koji se sastoji od pojaseva omotanih oko zupčanika u obliku kotača (koji se često koriste u mehanici motornih vozila). Dobiveni cilindri, nazvani pasivni elastomerni prijenosi (ili EPT), mogli bi fino podesiti silu hvatanja i brzinu kontakta s predmetom na zahtjev podešavanjem napetosti u žičanom motoru oko kotača koji kontroliraju kretanje cilindara. Inženjeri su koristili EPT-ove za konstruiranje potpuno trodimenzionalne ispisane protetske ruke, koja je pokazala gotovo trostruko povećanje sile prianjanja dok je još uvijek održavala brze brzine zatvaranja prstiju (u sekundama) u usporedbi s krutim kalemima. Težak otprilike kao ljudska ruka, proteza je mogla držati teške predmete kao što je ključ. Istraživači vjeruju da bi se EPT-ovi mogli primijeniti i na druge uređaje, kao što su robotske tetive, meki egzositi i bioindustrirani mobilni roboti.