https://frosthead.com

Multitegumtöö, nagu pole kunagi varem nende robotkäte abil

Sellele, miks inimese käsi arenes nii, nagu tal on, on mitmeid seletusi. Mõned teadlased seovad meie vastuolulisi pöidlaid esivanemate vajadusega vaenlaste peal esemeid koondada ja paisata või punti visata, teised väidavad, et ainulaadne geenivõimendus (teatud valkude rühm valkudes, mis aktiveerib teatud geene) on see, mis viis meie anatoomia juurde. Kuid enamus nõustuvad, et trpeda tegi just pedagoogika, laienenud ajud ja vajadus kasutada tööriistu.

Massachusettsi tehnoloogiainstituudi teadlaste meeskond arvab, et nii osavate kätega, kui meie käed meid teevad, saaksime paremini hakkama. Inseneriprofessor Harry Asada on välja töötanud randmega kantava roboti, mis võimaldab inimesel banaani koorida või pudeli ühe käega avada.

Koos kraadiõppuri Faye Wu-ga ehitas Asada paari robotlikke sõrmi, mis jälgivad, jäljendavad ja abistavad inimese enda viit numbrit. Kaks täiendavat liidet, mis näevad välja nagu piklikud plastist osuti sõrmed, kinnituvad randmemanseti külge ja ulatuvad pöidla ja püksiku külge. Aparaat ühendatakse sensoriga koormatud kindaga, mis mõõdab, kuidas inimese sõrmed painduvad ja liiguvad. Algoritm purustab selle liikumisandme ja teisendab selle toiminguteks iga roboti sõrme jaoks.

Robot võtab õppetunni sellest, kuidas meie enda viis numbrit liiguvad. Üks aju juhtsignaal aktiveerib käelihaste rühmi. See sünergia, mida Wu selgitab videotutvustuses, on palju tõhusam kui üksikutele lihastele signaalide saatmine.

Kaardistamaks, kuidas ekstra sõrmed liiguvad, kinnitas Wu seadme randme külge ja hakkas kogu laboris esemeid haarama. Iga katsega paigutas ta roboti sõrmed käsitsi objektile viisil, millest oleks kõige rohkem abi - näiteks seistes soodapudeli peal, kui ta kasutas oma kätt ülaosa lahti keeramiseks. Mõlemal juhul registreeris ta nii enda kui ka robotikaaslase sõrmede nurgad.

Wu kasutas neid andmeid roboti haardemustrite komplekti ja juhtimisalgoritmi loomiseks, mis võimaldaks antud käeasendil põhinevat õiget abi.

Kuigi robot, mis on vaid prototüüp, saab oma positsiooni muuta, ei saa see siiski jäljendada inimese käe jõudu ega haardetugevust. "On ka teisi asju, millest on hea ja stabiilne haarata, " rääkis Wu MIT Newsile . “Objektiga, mis näeb välja väike, kuid on raske või on libe, oleks rüht sama, kuid jõud oleks erinev, seega kuidas ta sellega kohaneks?” Meeskond ei räägi, kuidas ta plaanib mõõta ja tõlgi jõud veel.

Masinõpe või arvuti võime kohandada oma protsesse andmete põhjal võib võimaldada süsteemil kohaneda antud kasutaja eelistustega. Wu sõnul võiks ta roboti sisse programmeerida žestide raamatukogu. Kui keegi seda kasutab, sünkroonib robot sellega, kuidas inimene esemeid haarab - mitte kõik ei kooru apelsini samamoodi, eks? - ja loobuvad haardestüüpidest, mida tavaliselt ei kasutata.

Samuti väidab Asada, et nüüd üsna mahukas seade võiks lõpuks olla kokkupandavaks ja ühe kolmandiku praegusest suurusest. Ta näeb ette robot numbritega kella, mis ilmuvad välja ja tõmbuvad vajadusel sisse.

Ehkki Asada ja Wu näevad oma roboti kasulikkust puuetega inimeste jaoks, on see ka osa suuremast robootikaliikumisest, mille eesmärk on anda invainimestele ülimalt inimlikud omadused. Näiteks mõni muu MIT-süsteem töötab samal põhimõttel nagu Wu robot, kuid lisab sõrmede asemel lisarelvi, võimaldades kandjatel avada uksed täis kätega või hoida objekti kindlalt vasardamise ajal.

Enamasti on need kantavad robotid tugevuse lisamiseks. Pennsylvania ülikooli tudengite välja töötatud TitanArm võimaldab selle kandjal tõsta veel 40 naela. Ambitsioonikamad seadistused hõlmavad terveid eksoskelette, mis asuvad Raudmehele aina lähemal. Näiteks Lõuna-Korea ettevõte Daewoo Shipbuilding ja Marine Engineering varustas laevatehase töötajaid ülikondadega, mis võimaldavad neil suhteliselt minimaalse pingutusega tõsta metall- ja saematerjali tahvleid.

Kõigil neil lähenemisviisidel on ühine see, kui lihtne neid kasutada on. Kasutajad ei pea robotlisanditega manipuleerimiseks õppima juhtimisskeeme, vaid peavad oma ülesandeid täitma, tuginedes animatroonilisele jälgijale, kes aitab neid teel.

Multitegumtöö, nagu pole kunagi varem nende robotkäte abil