Люди не имеют проблем с захватом хрупких предметов благодаря наличию мягких пальцев. Но для роботов это все еще сложная задача. Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона Полсона (SEAS) создали робота, который хватает предметы, оплетая их большим количеством мягких щупалец.
Многие роботизированные захваты, которые сегодня создаются для деликатных задач, пытаются сочетать в себе алгоритмы машинного обучения, сложные системы управления с обратной связью и многочисленные датчики. То есть, разработчики пытаются делать машины более аккуратными, повышая их чувствительность и ловкость. Это приносит свои результаты, но такие системы получаются очень сложными и дорогими. Команда SEAS решила пойти более простым путем. В качестве образца для подражания ученые выбрали щупальца хищных медуз.
Каждое отдельное щупальце медузы само по себе не достаточно сильно, чтобы удерживать добычу. Но вместе они эффективно справляются с тем, чтобы захватывать зоопланктон и мелких рачков.
Робот от SEAS действует похожим образом. Он использует набор полых трубок, у которых одна сторона выполнена из более толстой резины, чем вторая. При накачивании жидкостью под давлением такие трубки сворачиваются вокруг захватываемого объекта, подобно щупальцам медузы. Чтобы отпустить захваченный объект, достаточно спустить давление жидкости в трубках, таким образом “расслабив” щупальца.
Каждая отдельная трубка достаточно аккуратна, чтобы предотвратить повреждение хрупкого объекта. При этом совместной силы щупалец хватает, чтобы оплести объект с разных сторон и удержать его в воздухе. Важно, что надежный захват обеспечивается без каких-либо сложных датчиков или инструментов для контроля обратной связи. Все происходит само собой.
Команда SEAS успешно протестировала захват на различных хрупких объектах, от домашних растений до игрушек. По словам ученых, технология может найти применение в самых разных отраслях - в хирургии, при сортировке хрупких запчастей или продуктов на производстве, при сборе фруктов и овощей и так далее.
Описание разработки опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
