Роботизирана ръка явно е решила, че останалата част от робота не ѝ трябва. Изследователи от Лабораторията за меки роботи в швейцарския технически университет ETH Цюрих създадоха автономна петопръста ръка, която може сама да ходи по различни повърхности, да завива, да се изправя след падане и да борави с предмети. И всичко това с едни и същи пръсти, които обикновено служат само за хващане.

Вместо да добавят колела или крака, учените са превърнали самата ръка в подвижен робот. Пръстите ѝ ту я държат изправена, ту я придвижват, ту хващат и бутат предмети.

818 грама, без кабели

Прототипът е изграден на основата на ръка, която се продава готова. Тя прилича на човешка, има пет пръста и 20 подвижни стави, по четири на всеки пръст. Изследователите Амирхосейн Каземипур, Хехуей Джън и Роберт Кацшман са добавили компактен модул с батерия, сензори и компютър. Така целият робот тежи 818 грама и работи без кабели и без ръка-манипулатор, която да го носи.

Въпреки че изглежда като готов за роля в „Семейство Адамс“, проектът е напълно сериозен експеримент в областта на роботите, които едновременно се движат и боравят с предмети.

Пет различни крака

Да научиш ръка да ходи е по-сложно, отколкото да я накараш да се държи като малко четирикрако животно. Пръстите са с различна форма и подвижност, а дланта естествено стои под ъгъл. Когато един пръст се вдигне, за да направи крачка или да хване нещо, останалите трябва да удържат цялата тежест на робота.

Учените са решили проблема с т.нар. обучение с подсилване – метод на изкуствения интелект, при който системата се учи от опит и грешки. Ръката първо се е учила да ходи в компютърна симулация, а после наученото е пренесено в истинския робот.

Килим, асфалт, трева и клавиатура

Резултатите надхвърлят обикновена демонстрация върху маса. Ръката е ходила сама по 14 различни повърхности на закрито и на открито, сред които килим, плочки, метална решетка, асфалт, трева, чакъл и стар камък. Когато я слагали нарочно на една страна, тя успявала да се изправи сама в 21 от 25 опита.

Пръстите ѝ могат да превключват и от ходене към работа с предмети. В един от опитите роботът се е крепял на пръсти, докато натиска стрелките на клавиатура, и е улучил 29 от 32 клавиша. После е използвал това умение, за да реди ходове в логическата игра Sokoban, в която се бутат кутии по местата им.

Ръка, която отива сама там, където трябва

В други опити ръката е трябвало да стигне до малък предмет и да го избута до определено място. Това показва как ходенето и боравенето с предмети могат да бъдат част от една и съща система, а точно това е идеята на изследването.

Обикновено роботизираната ръка пристига на мястото закачена на механична ръка, която пък често трябва да бъде возена от по-голяма подвижна платформа. Ако самата ръка може да се придвижва, част от този хардуер става излишен, а големият робот може просто да я остави близо до място, до което сам не може да стигне.

Изследователите си представят система, в която роботът оставя ръката близо до тесен отвор или трудно достъпно място. Тя пропълзява сама до нужния бутон или предмет, свършва работата и се връща, за да бъде прибрана. За това ще са нужни по-добри сензори и по-голям набор от движения, но експериментът вече променя представата за една позната част от робота. Вместо да конструира поредния механизъм, който да носи ръката, ETH Цюрих просто я е научил да ходи.