Телеуправляемый робот почистил овощи и помыл посуду

Корейские инженеры разработали телеуправляемого робота, повторяющего по своему строению верхнюю половину тела человека, и способного совершать точные движения. Например, они показали, как оператор очистил овощ от кожуры и поймал летящий мяч. Также робот может запоминать действия и выполнять их автономно, причем для некоторых из них достаточно одного примера.

Инженеры работают над созданием автономных роботов, но пока они находятся на раннем этапе развития, поэтому параллельно с этим идут разработки в области телеуправляемых роботов. В некоторых из них конструкция кинетически аналогична рукам (или ногам) человека, то есть используется такое же количество частей руки и соединений между ними. При этом размер робота может быть таким же, как у человека, либо отличаться, но в таком случае инженеры, как правило, стараются сохранить пропорции конструкции, чтобы управление оставалось естественным. Еще одна особенность, позволяющая увеличить эффективность работы — двухсторонняя передача усилия, благодаря которой оператор лучше понимает, насколько сильно он давит на предметы.

Инженеры из компании NAVER LABS разработали телеуправляемого робота AMBIDEX и научили его учиться действиям у человека. Робот представляет собой кинематическую копию верхней части тела человека за исключением головы, вместо которой стоит блок визуальных датчиков. Руки по конструкции и размерам аналогичны человеческим, а единственное отличие заключается в кисти: на ней могут быть установлены разные захваты, а не только человекоподобная кисть с пятью пальцами. Руки двигаются благодаря тросам внутри корпуса, которые выступают в качестве сухожилий. За их состоянием и положением следит нейросетевой алгоритм, который по положению моторов и командам оператора рассчитывает динамику движения тросов, учитывая их эластичность.

На другом конце находится стенд оператора, в котором используется более простая конструкция, отличающаяся от конструкции робота, однако также используются электромоторы и тросы, что позволяет поддерживать на обоих устройствах (роботе и стенде) одинаковый уровень сопротивления при движении. Это же позволяет роботу учиться на примерах, захватывая параметры движения не только визуально, но и кинематически, запоминая положения рук и усилия. Инженеры показали это на примере мытья посуды и втыкания электрической вилки в розетку. Робот также может на ходу корректировать свои движения, если его подвинул человек или другой объект.

В телеуправляемом режиме робот благодаря механизму управления движением сегментов рук и обратной связи позволяет выполнять точные и быстрые движения. Например, инженеры показали, как с помощью робота оператор может поймать мяч, очистить овощи от кожуры или с закрытыми глазами провести маркер по лабиринту, ориентируясь только на сопротивление стенда.

Один из потенциальных недостатков этого робота заключается в том, что строение стенда оператора отличается от строения самих роборук. В некоторых из аналогичных разработок используется другой подход. Например, в гуманоидном роботе от Toyota используется стенд, в котором на руки оператора надеваются подвижные конструкции, захватывающие движения и передающие их роботу.

Григорий Копиев

Источник: nplus1.ru

. .