Роботизированная рука, разработанная исследователями из Кембриджского университета, может воспроизводить простые музыкальные фразы на пианино, двигая запястьем, а не пальцами, говорится в сообщении университета. Результаты работы, представленные в журнале Science Robotics, могут помочь в разработке роботов, способных к более естественному движению при минимальных затратах энергии.
Рука была сделана с помощью метода 3D-печати мягких и жестких материалов: принтер воспроизвел все кости и связки – но не мышцы или сухожилия – в руке человека. Робот выполняет лишь «пассивные движения»: его пальцы не могут двигаться независимо друг от друга, но он может шевелить запястьем. Тем не менее, это не мешает ему имитировать игру на пианино: он способен воспроизводить ноты отрывисто (стаккато) и плавно (легато), при этом не меняя конфигурации кисти. Робота «научили» играть на фортепиано, учитывая то, как механика, свойства материала, из которого напечатана рука, а также окружающая среда и работа запястья влияют на динамическую модель руки. Приводя в действие запястье, можно выбирать, как рука взаимодействует с фортепиано, позволяя «интеллекту» робота определять, как его рука взаимодействует с окружающей средой.
«Мы можем использовать пассивность для достижения широкого диапазона движений роботов: например, при ходьбе, плавании или полете, – отметила Джози Хьюз (Josie Hughes) из Кембриджского университета, первый автор статьи. – Продуманная механическая конструкция позволяет нам достичь максимальной дальности движения при минимальных затратах энергии на управление: мы хотели увидеть, какой диапазон движения мы можем получить только с одной механики».
Человеческая рука невероятно сложна, и воссоздание всей ее ловкости в роботе является серьезной задачей для исследователей. Большинство современных продвинутых роботов не способны манипулировать задачами, которые маленькие дети могут выполнять с легкостью.
Несмотря на ограничения руки робота, исследователи говорят, что их подход приведет к дальнейшим исследованиям основополагающих принципов динамики скелета для решения сложных задач движения, а также к изучению того, где находятся ограничения для пассивных систем движения.
[Фото: Josie Hughes]
