Хэллоуин уже на подходе — самое время для очередного по-настоящему жутковатого робота. На этот раз это отделённая от тела роботизированная кисть, вдохновлённая «Семейкой Аддамс». Как и её готический прообраз, эта полностью подвижная «рука» умеет балансировать на кончиках пальцев и красться. Но идёт дальше: ей хватает ловкости нажимать клавиши, толкать небольшие предметы и даже проходить несложную компьютерную игру — и всё это удерживая равновесие на оставшихся пальцах. А отмахнуться от этого двойника Thing не выйдет: после падения кисть легко восстанавливается и сама поднимается из плоского положения.
Робот в форме кисти руки прошёл испытания на 14 различных типах поверхности и легко восстанавливается после падения, самостоятельно поднимаясь из положения плашмя.
Человеческие руки не созданы для ходьбы
Любопытно, что это не первая попытка инженеров заставить роборуку ходить. Прежние проекты в целом работали, но требовали менять структуру кисти — делать все пальцы одинаковой длины ради баланса. Результат впечатляющий, но это серьёзный компромисс. Человеческую руку определяют именно неравные пальцы и противопоставленный большой палец. Эта асимметрия отчасти объясняет, почему мы так ловко управляемся с самыми разными инструментами, — но для прямохождения она подходит плохо.
Решить эту, по общему признанию, крайне узкую задачу взялась команда из Soft Robotics Lab в ETH Zurich (Швейцария) — их работа описана в недавнем препринте, то есть статье, ещё не прошедшей рецензирование. За основу взяли готовую механическую кисть для человекоподобных роботов: пять пальцев и 20 управляемых суставов. Затем добавили аккумулятор, несколько датчиков движения и миниатюрный компьютер, закреплённые на тыльной стороне — там, где кисть обычно соединяется с запястьем. В сборе устройство весит около 1,8 фунта (примерно 0,8 кг).
Дальше инженеры взялись за самое хитрое — научить кисть балансировать, первый шаг к ходьбе. Обучение шло в симуляции методом обучения с подкреплением: программа поощряла кисть каждый раз, когда та верно удерживала равновесие на неравных пальцах. Чтобы учесть необычную морфологию, каждому пальцу задали собственную цель и индивидуальный тайминг — где и когда он движется, зависело от конкретной задачи.
Затем кисть устроили в реальных полевых испытаниях. Она прошла 14 разных помещений и уличных площадок с самыми разными поверхностями, пружинисто «семеня» пальцами по ковру, гравию, траве и металлу паучьей походкой. Более того, робот мог балансировать на нескольких пальцах, толкая оставшимися небольшой кубик, или печатать на клавиатуре. Машинистка из бестелесной кисти вышла на удивление толковая: в тестах она верно попадала по клавишам 29 раз из 32 — точнее, чем некоторые профессиональные авторы. Ей даже удалось пройти головоломку Sokoban, нажимая стрелки в нужной последовательности.
Роботам — руку помощи
Исследователи отмечают, что у всех этих возможностей может быть куда более серьёзное назначение, чем жутковатое украшение к Хэллоуину. В будущем человекоподобные роботы в тесных пространствах смогут дотянуться до недоступного места, отсоединить кисть и отправить её ползком за нужным предметом. Образ, прямо скажем, тревожный, но он же способен положить конец вечно теряющимся отвёрткам. А улучшенная артикуляция отдельных пальцев и баланс в целом сделают роботов искуснее в обращении с предметами, рассчитанными на человеческую руку.
Наделив роборуки собственной мобильностью, можно сделать будущих роботов более универсальными в пространствах и интерфейсах, созданных для людей.
Судя по текущим трендам, в роботах, которым нужна «рука помощи», недостатка не будет. Компании вроде Figure и Tesla наперегонки строят двуногих человекоподобных роботов, рассчитывая однажды поставить их на заводы, склады и даже в дома рядом с людьми.
Эти машины пока в зачаточном состоянии и нередко всё ещё требуют дистанционного управления оператором, но компании явно намерены выводить их на рынок как можно скорее. По сообщениям, Toyota в сентябре начала поручать своим сотрудникам обучать роботов всё большему набору задач, а с 2028 года крупнейший в мире автопроизводитель, как утверждается, будет тратить $6,42 млрд в год на модернизацию заводов с растущей ролью роботизированной рабочей силы.
