Обычно роботы используют только манипуляторы для взаимодействия с объектами. Но люди часто задействуют разные части тела, чтобы носить большие и тяжелые объекты. Эта идея лежит в основе робота-гуманоида Punyo, разработанного Научно-исследовательским институтом Toyota (TRI). Андроид использует свое мягкое тело, чтобы манипулировать объектами, с которыми в противном случае было бы практически невозможно справиться с помощью одних только захватов.

Например, он может брать пакеты в охапку двумя руками, прижимая их к груди, или носить громоздкую канистру на плече. Такие роботы могут в будущем использоваться как домашние помощники.

Punyo представляет собой верхнюю часть туловища андроида с головой и двумя руками. Он имеет мягкие надувные элементы, покрытые тканевой оболочкой, похожей на свитер. На каждой руке робота находится 13 надувных элементов из поливинилхлорида, оснащенных датчиками давления. Благодаря им робот способен ощущать контакт с предметами, что дает ему возможность взаимодействовать с окружающей средой.

У робота отсутствуют обычные манипуляторы. Вместо этого он оснащен захватами с мягкими контактными площадками. Внутренняя поверхность этих площадок покрыта точечным рисунком. При контакте с предметом оболочка искривляется, и встроенные внутри манипуляторов видеокамеры с высокой точностью распознают касание и даже форму предмета по искаженному рисунку.

За счет этого Punyo может поднимать предметы, аналогично человеку, обхватывая их двумя руками и прижимая к груди. Его мягкая поверхность тела подстраивается под форму предметов, с которыми он взаимодействует, что помогает увеличить трение и равномерно распределить силы воздействия. Робот также использует датчики давления для контроля силы, с которой он держит предметы. Это также позволяет ему реагировать на скольжение и удары.

Toyota обучает Punyo манипулированию разными крупными объектами, используя телеуправление. С помощью метода политики диффузии и обучения с подкреплением на основе примеров робота научили переносить канистру воды на плече. Punyo также умеет захватывать сразу много предметов двумя руками, прижимая их к груди, или перемещать их более стандартным способом, удерживая на вытянутых руках. Еще робот может обниматься.

Punyo выделяется среди других роботов-гуманоидов, которые обычно поднимают объекты с помощью только вытянутых перед собой рук и удерживают не более одного предмета за раз. Но люди при переноске объемных или мягких вещей делают по-другому: они задействуют другие части тела, например, обхватывают руками, прижимают к груди или закидывают на плечо. Это обеспечивает дополнительную поддержку и облегчает подъем за счет распределения нагрузки.

Взаимодействие с жесткими точечными контактами (как у большинства робототехнических манипуляторов) хорошо изучено и освоено. Однако, когда речь идет о взаимодействии с большими мягкими поверхностями и объектами, большинство роботов не имеют соответствующей подготовки. Это является нетривиальной проблемой в области робототехники, которая требует дальнейших исследований и разработок.