Роборука как в "Семейке Аддамсов": ученые научили механическую кисть ходить на пальцах

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) создали роботизированную кисть, которая может самостоятельно передвигаться, ходя на кончиках пальцев. По принципу движения она напоминает Рич («Thing») — живую обособленную кисть из «Семейки Аддамсов».

Об этом сообщает Futurism.

Работа команды лаборатории Soft Robotics Lab в ETH Zurich попала на видео. На кадрах роботизированная рука передвигается разными поверхностями, удерживает собственный вес, а также может взаимодействовать с клавиатурой.

Роборука способна двигаться не только по гладкому полу. Исследователи опробовали ее более чем на десятку разных поверхностей в помещении и на улице — от плитки до травы и камня. Все они были равными, однако робот должен был учитывать разный уровень трения.

Зачем нужна рука, которая может ходить

Ученые отмечают, что автономная роботизированная кисть может быть полезна в труднодоступных или ограниченных пространствах. Обычно кисть является частью роботизированной руки, обеспечивающей ее перемещение, однако в этом случае она может передвигаться самостоятельно.

«Роботизированная кисть с собственной мобильностью могла бы работать в ограниченных рабочих пространствах, не требуя, чтобы рука, обычно ее переносящая, двигалась за ней», — говорится в новом исследовании.

В качестве примера авторы приводят ситуацию, когда большой робот устанавливает кисть на поверхности у узкого отверстия. После этого она может самостоятельно переместиться к элементу управления или нужному объекту, взаимодействовать с ним, а затем вернуться для извлечения.

Как роборуку научили ходить

Создание автономной кисти оказалось сложной задачей, поскольку пальцы должны одновременно использоваться для передвижения, поддержания равновесия и взаимодействия с окружающей средой.

Дополнительной проблемой стала конструкция самой кисти: она имеет человеческую форму, поэтому пальцы имеют разную длину. Исследователи использовали готовую модель и не стали менять пальцы или встроенный контроллер их положения.

Основное внимание же сосредоточили на обучении работа. Для автономной работы в кисть добавили аккумулятор, бортовой компьютер и набор датчиков.

Сначала работа тренировались в смоделированной среде посредством обучения с подкреплением. Программное обеспечение получало вознаграждение за правильное выполнение задач, в то же время робот должен был соблюдать естественное положение пальцев.

После многочисленных попыток система научилась самостоятельно передвигаться, а затем исследователи проверили ее уже в физической среде.

Один из тестов заключался в игре на компьютере. Сохраняя равновесие, роботизированная кисть нажимала отдельные клавиши со стрелками и смогла пройти раунд классической головоломки Sokoban.

Исследователи не ожидают, что в будущем по миру начнут передвигаться целые «стаи» автономных роботизированных кистей. В то же время, такая технология может расширить возможности полноразмерных человекоподобных роботов.

«Предоставление роботизированным кистям собственной мобильности может сделать будущих роботов более универсальными в пространствах и при работе с интерфейсами, созданными для людей», — отметили авторы исследования.

Благодаря искусственному интеллекту и специальным датчикам машина буквально испуганно приседает, когда к ней приближаются.