Роботы-гуманоиды до сих пор с трудом справляются даже с простыми на первый взгляд задачами — аккуратно взять чашку или выполнить тонкие движения пальцами. Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) предложили элегантное решение: специальный ультразвуковой браслет, который «считывает» движения мышц, сухожилий и связок под кожей и превращает их в ценные данные для обучения роботов настоящей ловкости.
Браслет испускает высокочастотные звуковые волны, которые проникают сквозь кожу и создают изображения движений мышц и сухожилий в реальном времени. Эти изображения поступают на компьютер, где искусственный интеллект расшифровывает их в «степени свободы» — конкретные способы сгибания и вращения суставов. У человеческой руки таких степеней свободы 22.
В отличие от предыдущих систем, новая технология позволяет отслеживать практически все движения без необходимости надевать сложные датчики на каждый палец или использовать специальные перчатки.
В лабораторных испытаниях с восемью добровольцами браслет с высокой точностью повторял жесты рук — включая все 26 букв американского языка жестов (ASL) — с задержкой всего 120 миллисекунд. Система работает беспроводно, поэтому человек-оператор и робот могут находиться даже в разных комнатах.
«Представьте людей, которые выполняют домашнюю работу, — говорит Сюаньхэ Чжао (Xuanhe Zhao), профессор механической инженерии MIT. — Мы можем использовать данные, полученные нашей системой, чтобы обучить робота делать точно такую же работу с помощью ловкой руки».
В разработке активно участвовал аспирант Дянь Ли (Dian Li), который демонстрировал работу устройства.
От прямого управления к самостоятельному обучению роботов
Помимо дистанционного управления в реальном времени, у команды есть более амбициозная цель. Браслет позволяет собирать огромные массивы данных о естественных человеческих движениях. В будущем эти датасеты помогут гуманоидным роботам самостоятельно осваивать сложные задачи без постоянного участия человека-учителя.
Технология может найти применение не только в быту, но и в хирургии, где требуются предельно точные движения пальцев, а также в других сферах, где критически важна тонкая моторика.
Раньше даже частичное отслеживание движений руки было серьёзной инженерной проблемой. Новый подход делает сбор данных простым, неинвазивным и легко масштабируемым. Это приближает нас к роботам, которые не просто выполняют жёстко запрограммированные команды, а по-настоящему «понимают» и воспроизводят тонкую моторику человека — от бытовых дел до сложных профессиональных задач.
