Как совместить возможность захвата с возможностью точного манипулирования объектами? Точная копия человеческой руки - это не единственная возможность. Удивительно хорошие результаты может дать решение, вдохновленное герметично запакованным, молотым кофе.
Что, если не ладонь?
Человеческая рука с противопоставленным большим пальцем может показаться наиболее совершенным творением природы, позволяющим манипулировать объектами, таким образом, о каком другие виды могут только мечтать.
С развитием технологий появляются все более совершенные экземпляры человеческой руки, предлагающие, например, контроль мыслей или датчики, отвечающие за тактильные ощущения. Настоящим и будущим этой отрасли являются, так называемые адаптивные захваты, которые, в пределах конструкционных ограничений, способны хватать любые предметы и манипулировать ими.
Идея скопировать для этих целей руку человека не является единственным возможным решением. Например, бионическое захватное устройство Festo, которое способно не только хватать предметы и манипулировать ими, характеризуется высокой динамикой работы (что особенно важно в промышленных масштабах).
Захватное устройство или пакет кофе
Но это еще не все интересные идеи. К необычному, но эффективному решению пришли создатели, вдохновленные наблюдением за молотым кофе. В запечатанном виде крупинки очень тесно прилегают одна к другой, поэтому весь пакет вместе с содержимым кажется одним монолитным предметом. Впечатление исчезает, если в пакете появляется даже самое минимальное отверстие.
Исследования для поиска этого решения проводили инженеры из Университета Корнелл и Университета Чикаго. Два года назад эти ученые уже продемонстрировали интересные возможности захватного устройства в виде воздушного шара, наполненного сыпучими материалами из которого можно было быстро высосать весь воздух, тем самым закаляя и сохраняя его форму. С помощью этого решения, робот смог, например, захватить дротик и бросить его (хоть и на минимальное расстояние, но зато точно в цель).
Теперь же то, что до недавнего времени было всего лишь интересным экспериментом, дождалось своего серийного выпуска. Захватное устройство Versaball предложила компания Empire Robotics. Его прототип впервые был представлен в январе 2014, продемонстрировав, среди прочего, то, как он справляется с закручиванием лампочки.
Воздушный шар вместо руки
Его дальнейшее совершенствование продолжалось целых 12 месяцев. Теперь захватное устройство в форме воздушного шара способно переносить такие разнообразные предметы, как кирпичи, лампочки или даже острые осколки битого стекла без необходимости измерения силы давления. Его эффективность подтверждается тем фактом, что в ходе испытаний, например, была проведена серия циклов захвата и обработки разнообразных объектов – робот поднимал и перемещал их, не выпуская, целых восемь тысяч раз.
Однако само описание этого изобретения не отражает даже части предполагаемых возможностей. Например, захватное устройство великолепно справляется с бросанием в цель пинг-понговых шариков. Его точность действительно производит большое впечатление!
Для чего можно использовать Versaball? Не будет преувеличением сказать, что практически для всего. Робот, оснащенный таким захватным устройством, сможет манипулировать любыми объектами. Более того, без какой-либо предварительной подготовки, он сможет деликатно, но надежно удерживать легкоповреждаемые объекты.
Хотя представленное захватное устройство было разработано для использования в промышленности, его создатели не исключают, что в будущем оно может быть использовано, например, при изготовлении военных роботов.
