Ученые из Корейского института машин и материалов смогли создать роботизированную руку, способную определять прикосновение и необходимую силу захвата по-разному в разных точках ладони и пальцев. Пресс-релиз о своем изобретении команда опубликовала в онлайн-издании Eurekalert.

Когда мы выполняем самые простые бытовые дела, то даже не задумываемся, насколько филигранную работу выполняют наши руки и как сложна при этом их моторика. Чтобы это осознать, достаточно посмотреть, как тяжело даются первые взаимодействия с любыми бытовыми предметами маленьким детям. Таким образом, чтобы создать хотя бы отчасти способную к аналогичным действиям механическую руку, нужно решить одновременно много задач.

Авторы работы взяли за образец человеческую кисть, сымитировав строение пальцев и структуру их движений. Роборука имеет четыре пальца и 16 суставов, а каждая из частей, способная шевелиться независимо от остальных, приводится в движение 12 двигателями. Это позволяет руке оперировать в условиях небольшого пространства и с большим количеством степеней свободы.

Общий вид роботизированной руки и схема расположения сенсоров на ней / © Korea Institute of Machinery and Materials

Чтобы рука могла справиться со сложными для манипуляций объектами, она способна ощущать: на «ладони» и кончиках пальцев установлены тактильные датчики двух типов. Одни измеряют величину и направление силы при контакте с объектом и служат основой для управления силой захвата. Вторые — тактильные «кожные» датчики — позволяют механизму оценить распределение силы при контакте. Все вместе помогает распределить захват, чтобы он был достаточно энергичным для удержания яйца в роборуке, но при этом не настолько суровым, чтобы его раздавить.

Такая сложная схема устройства, включающая и тактильные датчики, и модульное управление с помощью приводов, еще не использовалась в существующих коммерческих образцах. Рука может выполнять весьма тонкие манипуляции, включая различные бытовые инструменты — допустим, аккуратно перекладывать куриные яйца или работать с ножницами. На демонстрационном ролике, можно посмотреть, как механизм справляется с функциями хорошего официанта.

Рука может быть установлена на манипулятор любого робота, причем сила ее захвата выше, чем у существующих коммерческих альтернатив, а вес — ниже (менее килограмма против трех). Ученые полагают, что, кроме возможностей непосредственного использования, устройство станет платформой для дальнейшего развития роботов со сложной моторикой и программного обеспечения для их функционирования.