Американские инженеры создали частично мягкий робоманипулятор, который умеет осторожно захватывать предметы, контролируя силу давления «пальцев». Помимо этого он имеет надувной корпус, предназначенный для защиты окружающих от травм при взаимодействии с роботом, а также пневматические датчики давления, измеряющие силу прикосновения. Разработка была представлена на конференции IEEE RAS International Conference on Soft Robotics, статья о ней опубликована на сайте Disney Research.
Поскольку многие роботы работают не сами по себе, а в контакте с людьми, они должны проектироваться так, чтобы не нанести им вред. Часть инженеров считает, что достаточно отслеживать движения самого робота и предметов вокруг, и либо прекращать движение, если в рабочую зону робота попадает посторонний объект, в частности, рука человека, либо предотвращать ущерб другими способами. Например, немецкие инженеры оборудовали робоманипулятор подушкой безопасности, которая быстро надувается при приближении человека. Другие разработчики считают, что надежнее сделать всего или практически всего робота мягким.
Инженеры из Disney Research под руководством Кацу Яманэ (Katsu Yamane) выбрали этот подход и создали частично мягкий манипулятор с надувным корпусом.Он состоит из манипулятора из нескольких сегментов с сервоприводами, на конце которого закреплен аналог человеческой кисти с четырьмя пальцами. Эти пальцы могут сгибаться, а также определять силу давления кончиков пальцев. Для этого на конце каждого пальца установлена надувная камера, подключенная по трубке к датчику давления. Когда палец соприкасается с предметом, давление в камере повышается и по его величине можно понять, насколько сильно робот давит на предмет. За счет этого робот может захватывать даже хрупкие и мягкие предметы, не повреждая их.
Вокруг двух сегментов манипулятора закреплены две тороидальные воздушные камеры. Они, как и камеры на пальцах, подключены к датчикам давления. За счет этого робот может «чувствовать» прикосновения к корпусу. Разработчики предлагают использовать эту способность для взаимодействия с человеком. Например, он может рукой направить манипулятор в нужном направлении. Кроме того этим камеры защищают сегменты манипулятора от людей и наоборот, людей от моторов и электроники в сегментах. Для защиты вокруг практически всей части робота установлена полиэтиленовая пленка, которая также надувается, но не герметично — при прикосновении человека она смягчает удар, но постепенно выпускает воздух. В основании робота установлен небольшой проектор, который может выводить информацию на полиэтиленовую пленку.
Пока исследователи не придумали вариантов применения для многих частей робота, к примеру, воздушных камер или проектора, и планируют дорабатывать робота.
Инженеры из Disney Research и ранее представляли интересные робототехнические разработки. Например, в 2015 году они создали надувные манипуляторы для роботов, напоминающие по принципу работы пальцы из новой работы. Также они создали телеуправляемого робота с гидравлическими и пневматическими приводами. А вместе со швейцарскими инженерами они разработали колесного робота с пропеллерами, который может ездить не только по горизонтальным поверхностям, но и по стенам.
Григорий Копиев