Инженеры разработали уникальную роботизированную руку, способную отсоединяться от руки-манипулятора и самостоятельно ползать, чтобы собирать предметы в стесненных или опасных пространствах. Устройство, описанное в исследовании от 20 января, опубликованном в журнале Nature Communications, объединяет манипулирование и передвижение в единой, высокоадаптируемой системе.
Проблема с традиционной робототехникой
В современной робототехнике захват и перемещение часто разделены на отдельные функции. Это ограничивает их эффективность в сценариях, где доступ затруднен или вмешательство человека небезопасно. Представьте себе, как извлечь инструмент, упавший под тяжелое оборудование, проверить обрушившееся здание после катастрофы или исследовать замкнутые пространства в промышленных условиях. Человеческие руки не всегда могут дотянуться, а полноразмерные роботы могут быть слишком громоздкими.
Эта новая конструкция решает эту проблему, позволяя самой руке действовать как мобильный узел. Она может отсоединяться, перемещаться, захватывать и возвращаться, упрощая процесс.
Как это работает: обратимая ловкость
Ключевой инновацией роботизированной руки является ее обратимая функциональность. В отличие от человеческих рук (или большинства роботизированных захватов), это устройство может захватывать предметы с любой стороны. Каждый палец сгибается в обоих направлениях, устраняя необходимость вращать запястье для изменения ориентации захвата.
Это достигается за счет легких, напечатанных на 3D-принтере шарниров, приводимых в действие небольшими электродвигателями, с мягким силиконом сверху для улучшения трения. Рука может удерживать до четырех предметов одновременно, даже ползая по поверхностям, неся их на своей «спине».
Вдохновлено природой
Конструкция заимствует идеи из природы, в частности, способность осьминога перемещаться своими руками и многоцелевые передние конечности богомола. Такая биомимикрия позволяет эффективно двигаться и манипулировать, не жертвуя ловкостью. Команда из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) отмечает, что естественные руки имеют ограничения, такие как неудобные скручивания запястья для досягания за объектами, которых избегает их конструкция.
Защелкивающееся повторное крепление
Рука прикрепляется к роботизированной руке посредством магнитной системы «защелк-и-замок», закрепленной небольшим моторным болтом. Процесс быстрый, надежный и позволяет руке плавно переключаться между независимым и привязанным режимами работы.
За пределами промышленного применения
Хотя первоначально разработанное для промышленного и исследовательского применения, исследователи предполагают потенциальное применение в протезировании или усилении возможностей человека. Способность мозга адаптироваться к дополнительным роботизированным конечностям открывает возможность расширения возможностей манипулирования. Это не является непосредственной целью, но симметричная, обратимая конструкция может быть ценной в специализированных условиях, где пользователям требуется больше, чем стандартные человеческие функции.
Устройство представляет собой значительный шаг вперед в робототехнике, которая действительно может адаптироваться к ограничениям реальных сред. Речь идет не только о создании более сильных роботов, но и более умных.
