Эластичная робокожа заставит предметы двигаться
Американские инженеры разработали OmniSkins — роботизированную кожу, которая сделана из мягкой ткани и оснащена сенсорами и актуаторами. С помощью нее можно приводить в движение мягкие предметы, а также использовать на одежде, к примеру, для коррекции осанки. Статья опубликована в журнале Science Robotics.
В настоящее время роботы могут выполнять множество самых различных функций, подвластных человеку, и даже больше. Роботизированные конструкции также часто используют для решения задач, выполнять которые для человека может быть опасно или сложно: например, спасение людей из-под завалов или горящих зданий.
Большинство роботов имеют важный недостаток: они обучены делать определенные вещи и зачастую не могут подстроиться под внезапную смену ситуации. Иногда виной этому — конструкция робота: исправить ситуацию пытаются, к примеру, с помощью мягких роботов, в корпусе которых нет жестких деталей.
Исследователи из Йельского университета под руководством Джорана Бута (Joran Booth) решили пойти дальше и сделали материал, который может превратить в робота что угодно вне зависимости от конструкции. В основе их роботизированной кожи OmniSkins лежат эластичные бинты, которые оснащены сенсорами и гибкими актуаторами: вторые необходимы для движения, а с помощью первых система оценивает ответ подталкиваемого предмета, программируя дальнейшие действия. С помощью такой роботизированной кожи можно, к примеру, «оживить» кусок поролоновой трубы или мягкую игрушку.
Другое интересное применение, которое обнаружили авторы работы, — это использование робокожи для коррекции осанки. Наличие сенсоров, регистрирующих ответ корпуса, может предупредить пользователя о том, что он сгорбился. Использовать такую кожу можно в комплекте с обычной одеждой.
Роботизированную кожу можно научить не только отвечать за моторику управляемых предметов. К примеру, недавно с помощью корпуса с «биологическим ответом» инженеры научили робота качественнее выражать настроение: в зависимости от эмоции на теле робота могут появиться шипы или мурашки.
Елизавета Ивтушок
Он позволяет подключать до шести роборук одновременно
Инженеры и дизайнеры из Японии разработали прототип модульной системы дополнительных носимых роборук JIZAI ARMS. Система состоит из базового блока, который надевается на спину как рюкзак, а уже к нему можно присоединять до шести роботизированных конечностей. Доклад с описанием разработки представлен в рамках конференции CHI ’23. Инженеры достаточно давно экспериментируют с носимыми дополнительными конечностями. Как правило, это роборуки, которые крепятся к торсу или спине человека и управляются либо им самим, либо оператором. Однако существующие прототипы чаще всего выполнены в виде одной руки или дополнительной пары — например, именно так выглядели роборуки, представленные в 2019 году группой инженеров под руководством Масахико Инами (Masahiko Inami) из Токийского университета. Теперь японские инженеры и дизайнеры под руководством Нахоко Ямамуры (Nahoko Yamamura) из Токийского университета при участии Масахико Инами разработали носимую систему JIZAI ARMS, которая поддерживает сразу шесть роборук. Система имеет модульную конструкцию, в основе которой находится базовый блок. Он надевается на спину человека как рюкзак и удерживается в плотном контакте с телом за счет нескольких ремней. Блок имеет шесть портов для установки быстросъемных робоконечностей. Порты попарно расположены в разных плоскостях чтобы установленные руки не мешали движению друг друга. Каждый порт имеет электрический разъем в центре и энкодер для определения угла, под которым прикреплена роботизированная рука. Масса базового блока составляет 4,1 килограмм. А общая масса системы вместе с четырьмя подсоединенными к терминалам руками достигает 14 килограмм. Длина роборук подбиралась такой, чтобы при вытягивании их вперед перед пользователем быть приблизительно равной длине его рук. Кисти роборук съемные и при необходимости их можно заменить захватами другого типа. Также дизайнеры постарались придать робоконечностям анатомическое сходство с человеческими руками. Система может управляться через приложение на персональном компьютере, а также с помощью контроллера, выполненного в виде уменьшенной вдвое копии базового модуля и присоединенных к нему роборук. Если пользователь или сторонний оператор изменяет положение рук на контроллере, то это приводит к аналогичным движениям робоконечностей на полноразмерном прототипе. Авторы отмечают сложность управления несколькими руками одновременно, для этого им приходилось задействовать сразу несколько операторов. В дальнейшем исследователи планируют изучить впечатления и ощущения людей от длительного ношения и использования модулей с дополнительными конечностями. https://www.youtube.com/watch?v=WZm7xOfUZ2Y На сегодняшний день отсутствие эффективных систем управления — главное препятствие на пути внедрения систем дополнительных носимых рук. Однако, как продемонстрировали инженеры из Японии, в будущем, возможно, удастся научить людей управлять дополнительными конечностями с помощью нейроинтерфейсов.