Человек управляет робощупальцем для захвата предметов под водой и на суше

Вот как это было: команда из Университета Бэйхан совместно с коллегой из Цинхуа спроектировала, собрала и испытала прототип робо-щупальца. Эта гибкая рука способна захватывать объекты в двух стихиях — на земле и в воде, а оператор управляет ею удаленно через специальный интерфейс.

Давайте признаем: осьминоги — это инженерное чудо эволюции. Они виртуозно используют свои щупальца с присосками для самых разных задач. Ученые десятилетиями наблюдали за ними, мечтая воспроизвести такие способности в робототехнике. И в этом проекте китайским исследователям, кажется, удалось максимально приблизиться к биологическому прототипу.

Человек с электронными щупальцами

Представьте себе щупальце, которое умеет скручиваться в спираль, вытягиваться и сжиматься. А теперь представьте, что на его нижней стороне расположены чашечки-присоски, создающие вакуум. Именно так работает этот робот: он мягко обвивает предмет и надежно прилипает к нему. Получается захват одновременно сильный и бережный. Жаль, что обычный робоманипулятор с жесткой кинематикой на такое не способен.

Робота с традиционной кинематикой не может захватить объект. Фото: Ли Вэнь, Бэйханский университет.

Как инженерам удалось добиться такой гибкости? Они разделили щупальце на пять сегментов и запрограммировали их согласованное движение. Управляет этой «мышцей» сеть, имитирующая нервную систему живого осьминога. А для передачи сигналов используются провода из жидкого металла — это ключ к почти естественной податливости.

Управление происходит по беспроводной сети с помощью перчатки: движение вашего пальца задает траекторию. Система считывает не только сгиб, но и наклон, вращение и даже ускорение щупальца.

Но самая впечатляющая часть — это тактильная обратная связь. Оператор в перчатке ощущает, к чему прикасаются присоски робота. В перчатку встроены крошечные сенсоры, которые передают эти ощущения. Тесты показали удивительный результат: с такой системой оператор мог с закрытыми глазами находить и хватать предметы вроде мячика или игрушечной акулы. Мы медленно превращаемся в кибернетических существ?

Электронное щупальце захватывает предмет. Li Wen, Beihang University.

И что принципиально важно — робот демонстрирует одинаковую эффективность и в воде, и на воздухе. Это открывает дорогу для его применения в самых разных условиях: от подводных исследований до работы в сложных наземных средах.