🔪 Инженеры компании Boston Dynamics явно вдохновились опытом якудза и лишили новую кисть человекоподобного робота Atlas мизинца. Зато большой палец получил четыре степени свободы, а указательный, средний и безымянный — по три. Это увеличило совокупное число DoF с 7 при пятипалом эффекторе до 13 при четырехпалом.
👍 Предполагается, что такая конструкция позволит совместить сложные манипуляции с надежностью, простым серийным производством и легкостью в техобслуживании и ремонте.
👌 Вслед за японскими мафиози команда Boston Dynamics убедилась на личном опыте в полной бесполезности своих мизинцев. Резать, конечно, они их друг другу не стали, просто примотали скотчем к безымянным пальцам и так в течение дня выполняли все насущные дела. Эксперимент показал, что для большинства целевых операций дополнительный палец не оправдывает роста массы, числа приводов и стоимости конструкции кистей у гуманоидов.
⚙️ В отличие от многих кистей с тросовыми передачами, каждый привод новой руки встроен непосредственно в сустав. Моторы можно обратимо проворачивать под действием внешней силы, поэтому контроллер способен реагировать на контакт с предметом. При этом между суставами нет длинных сухожилий и тросов, которые со временем растягиваются или рвутся. Приводные модули сделаны сменными, чтобы их можно было ремонтировать без разборки всей кисти.
🛠️ В демонстрационном ролике Atlas использует кисть для работы с инструментами и манипуляции предметами внутри захвата. Робот может удерживать рукоятку инструмента с курком, перестраивать конфигурацию пальцев и выполнять движения, которые требуют не просто схватить объект, но и изменить его положение уже после захвата.
🕹️ При проектировании кисти учитывалась не только механика, но и возможность точного моделирования в симуляции для обучения с подкреплением и последующего sim-to-real переноса. При этом форма руки остается достаточно близкой к человеческой, чтобы использовать для обучения демонстрации движений людей.
PRO:
Альберто Родригес, директор по поведению Atlas в Boston Dynamics:
«Роботизированные кисти — это безжалостный набор компромиссов. Многие человекоподобные руки сегодня платят за антропоморфность надежностью и ограничениями в серийном производстве. Мы сознательно выбрали четыре пальца и более крупные прямые приводы, потому что сейчас задача уже не сделать красивый прототип, а понять что нужно изменить, чтобы производить порядка 100 тысяч таких кистей в год»
Эван Акерман, редактор по робототехнике IEEE Spectrum:
«Новая кисть выглядит менее изящно, чем многие пятипальцевые конечные эффекторы конкурентов, но именно поэтому у неё может быть больше шансов дойти до реального производства. Индустрия входит в фазу, где приходится оптимизировать производство манипуляторов одновременно по стоимости, ремонтопригодности, надежности и масштабируемости, а не только по красивым демонстрациям ловкости».
Марва Эль-Дивини, исследователь робототехники и автор Soft Robotics Podcast:
«Блестящее решение! Архитектура с четырьмя пальцами и большим диапазоном движения каждого из них даёт хороший компромисс: для многих задач уже трёх пальцев достаточно, а четвёртый расширяет набор манипуляций без резкого роста сложности. Роботизированной кисти не обязательно копировать человеческую анатомию, если функциональность достигается проще».
Анкит Бхатия, инженер Boston Dynamics:
«У новой архитектуры выделяются ловкость (dexterous), механическая прозрачность (transparent), легкость симуляции (simulatable) и backdrivability — контроллер лучше чувствует внешние силы через сами приводы, а не только через дополнительные сенсоры».
CONTRA:
Инженер Роберт Литтл:
«Демо Atlas выглядит сильно, но для масштабирования может оказаться убедительным и противоположный подход — тросовые/сухожильные передачи (tendon-driven), позволяющие вынести моторы из пальцев и сделать сами пальцы легче и тоньше»
💚💚💚💚💚 Telegram | Хабр
#Инженерное_решение #Биомиметика