Новая кисть робота Atlas может превзойти человекоподобные конструкции

Почему кисть не похожа на человеческую

На фоне почти пугающе человекоподобных кистей других компаний, создающих гуманоидных роботов, новая кисть Atlas выглядит неуклюжей. Некоторые роботы с более похожими на человеческие руками впечатляюще справляются с ловкими манипуляциями. Впечатляют и сами движения: тонкие, плавные механические копии человеческих рук выглядят как научная фантастика. Отчасти так и есть.

«При разработке кисти приходится идти на жёсткие компромиссы», — рассказал IEEE Spectrum Альберто Родригес, директор по поведению роботов в Boston Dynamics. По его словам, многие современные конструкции жертвуют надёжностью и простотой производства. Если уместить всё необходимое для работы в корпусе человеческой кисти, результат, как правило, будет хрупким или дорогим — а часто и тем и другим сразу. Пока такие кисти подходят главным образом для исследований и демо.

При разработке новой кисти Boston Dynamics пошла на компромиссы, чтобы получить конструкцию, которая:

Внешнее сходство с человеческой кистью в этот список не вошло. Родригес объяснил, что отказаться от мизинца было просто: его команда провела день, примотав мизинцы к безымянным пальцам, и согласилась, что так будет лучше.

Но зачем тогда добавлять четвёртый палец, если предыдущая версия обходилась тремя? Дело не только в ещё одном пальце: конструкцию полностью переработали, почти вдвое увеличив число степеней свободы — с 7 до 13.

Источник: spectrum.ieee.org

«Мы добавили пальцам возможность расходиться в стороны: один палец должен уметь двигаться относительно другого. Ещё нужно было предусмотреть захват рукоятки инструмента с курком», — рассказал Родригес. Это важно для работы с распространёнными инструментами, например дрелями и сварочными горелками. По его словам, в Boston Dynamics считают, что кисть сможет выполнять все необходимые задачи в обозримом будущем.

Пальцы новой кисти могут расходиться шире, чем у человека. Родригес отметил, что с помощью обучения с подкреплением можно находить полезные способы использовать эти дополнительные движения, превосходящие человеческие возможности.

Конструкция для надёжности и выпуска

Надёжность, возможность массового производства и стоимость связаны между собой. В кисти Atlas всего 13 степеней свободы — меньше, чем у других, более человекоподобных конструкций. Поэтому Boston Dynamics может использовать меньше приводов, но сделать их крупнее и мощнее.

Приводы встроены непосредственно в суставы по схеме прямого привода. Передача позволяет двигателям проворачиваться под внешним усилием и реагировать на силу и контакт. Каждый блок привода выполнен отдельным модулем, который легко заменить. Между суставами нет хрупких сухожилий или тросов, которые могут растянуться и порваться.

«Сейчас мы выясняем, что нужно изменить в деталях конструкции, чтобы производить 100 000 таких кистей в год», — сказал Родригес.

Не все компании, разрабатывающие гуманоидных роботов, выберут такие же компромиссы, как Boston Dynamics: в конструкции кистей остаётся место для разных решений. Но для массового выпуска гуманоидов с руками придётся принять непростые ограничения, чтобы выполнить обещания отрасли.