Klíčové poznatky
- Výzkumníci z MIT vyvinuli novou robotickou ruku, která dokáže manipulovat s více než 2 000 objekty.
- Technika využívá umělou inteligenci v kombinaci s tréninkem k naprogramování ruky.
-
Vývoj by mohl vést ke specializovanějším robotickým rukám, které zvládnou širší škálu průmyslových úkolů.
Ruce robota se přibližují schopnostem podobným lidským.
Vědci z MIT vytvořili systém robotických rukou, který dokáže přeorientovat více než 2 000 různých typů objektů. Tato technika kombinuje umělou inteligenci (AI) s tréninkem programování ruky, podle nedávného článku zveřejněného na předtiskovém serveru ArXiv. Je součástí rostoucí snahy vyvinout robotické ruce, které se podobají těm lidem.
"Tyto ruce jsou velmi obratné a schopné provádět ruční manipulaci," Carmel Majidi, profesor strojního inženýrství a ředitel laboratoře měkkých strojů na Carnegie Mellon University's College of Engineering, který nebyl zapojen do papíru, řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru. "To znamená, že kromě uchopování a uvolňování předmětů mohou používat prsty k manipulaci s předmětem, jako je šroubovák nebo nůžky."
Lepší ruční práce
Vytvoření robotických rukou s lidskými schopnostmi představuje obrovskou výzvu. Vědci z MIT tvrdí, že jejich vynález dokáže manipulovat s čímkoli od šálku přes plechovku s tuňákem až po krabičku Cheez-It a mohl by pomoci ruce rychle vybírat a umisťovat předměty na konkrétní způsoby a místa, Nové techniky by mohly pomoci v logistice a výrobě, pomoci s typickými požadavky, jako je balení předmětů do slotů nebo manipulace s širší řadou nástrojů. Tým použil simulovanou, antropomorfní ruku s 24 stupni volnosti a ukázal důkazy, že systém by mohl být v budoucnu převeden na skutečný robotický systém.
"V komerčních aplikacích se nejčastěji používá chapadlo s paralelními čelistmi, částečně kvůli jeho jednoduchosti ovládání, ale fyzicky není schopné zvládnout mnoho nástrojů, které vidíme v každodenním životě," Tao Chen, vedoucí výzkumník projekt, uvedl v tiskové zprávě. "Dokonce i použití kleští je obtížné, protože nedokáže obratně pohybovat jednou rukojetí tam a zpět. Náš systém umožní s takovými nástroji obratně manipulovat rukou s mnoha prsty, což otevírá novou oblast pro robotické aplikace."
Shenli Yuan, výzkumná inženýrka v laboratoři robotiky SRI International, uvedla v e-mailu pro Lifewire, že je těžké vytvořit robotické ruce, které napodobují schopnosti lidí, protože mají tak velkou obratnost. Poznamenal, že lidské ruce jsou anatomicky složité, s mnoha svaly, kostmi, šlachami a vazy zapojenými do každého pohybu.
"Jsou také nabité mechanoreceptory, které nám poskytují bohatou haptickou zpětnou vazbu," dodal Yuan. "Nejdůležitější je, že zručnost nepochází pouze z rukou a také velmi souvisí s našimi schopnostmi porozumět prostředí a plánovat úkoly, které plníme."
Zatímco pokrok v robotických rukou probíhá již více než století, „stále nemáme aktuátory srovnatelné s lidskými svaly, pokud jde o podobnou hustotu síly a účinnost, senzory s podobnou přesností a pokrytím ve srovnání s hmatový senzor na našich rukou nebo stejnou úroveň inteligence k provádění obecných úkolů, “řekl Yuan.
Funkce budoucnosti
Vývoj robotických rukou rychle postupuje, řekl Yuan. Například mnoho neantropomorfních robotických rukou je navrženo tak, aby poskytovalo schopnosti, které přesahují lidské ruce. Hodně se pracovalo na hmatových senzorech, které mohou poskytnout rukám robota velmi věrnou hmatovou zpětnou vazbu.
Pokračující výzkum by mohl vést ke specializovanějším robotickým rukám, které by zvládaly komplexnější řadu průmyslových úkolů, řekl Yuan. Předpověděl, že úkoly, které mohou roboti vykonávat, budou stále složitější.
"Nicméně antropomorfní ruce v továrnách v dohledné době neuvidíme, protože s největší pravděpodobností budou k dispozici jednodušší a efektivnější návrhy rukou v závislosti na úkolech," dodal Yuan. „Z dlouhodobého hlediska, pokud budou roboti nasazeni do našich domovů nebo kanceláří, mohli bychom vidět určité koncové efekty robotů, které se lépe podobají lidským rukám, protože tato prostředí jsou do značné míry navržena podle lidské interakce [a] potřeb.“
Mnoho společností zabývajících se robotickým sběrem, jako je Berkshire Gray, používá vakuová chapadla, která se snáze používají a v současnosti jsou schopnější než chapadla na bázi prstů. Christopher Geyer, inženýr ve společnosti, řekl Lifewire e-mailem, že systém by mohl transformovat dodavatelský řetězec.
„Zatímco globalizace zboží byla z velké části způsobena automatizací přepravních kontejnerů, automatizace manipulace s jednotkami sníží náklady na zboží mnohem lokálněji,“dodal.
