Роботизированная рука OmniHand 3 Ultra китайской компании Agilink научилась разделять шелковые нити, вдевать иглу, натягивать ткань на рамку и выполнять вышивальные стежки. Для обучения использовали навыки мастера традиционной сучжоуской вышивки, история которой насчитывает более 2500 лет.

Одной из самых сложных операций стало разделение основной шелковой нити на отдельные волокна. Во время демонстрации робот разделил ее на 16 нитей: один палец раздвигал волокна, а остальные поддерживали натяжение. Кончики пальцев при этом должны сохранять контакт с нитью, которая вращается при легком скручивании.

Затем робот должен вдеть иглу и выполнить саму вышивку. Такая задача требует высокой точности позиционирования, контроля силы и координации движений.

В обучении робота участвовал Фу Сянхун — мастер традиционной сучжоуской вышивки. Это искусство требует исключительно точных движений пальцев.

Agilink не уточнила, какая именно версия OmniHand показана на видео. Однако, по данным New Atlas, она выглядит идентично модели OmniHand 3 Ultra-M. Размер руки примерно соответствует человеческой ладони, а ее масса составляет 630 граммов.

В конструкции используется прямой привод: между двигателем и суставом нет сухожилий или промежуточных передач. Рука способна стабильно удерживать груз массой 3 кг и поднимать до 8 кг. На открытие и закрытие ей требуется около 0,3 секунды, а точность повторного достижения заданного положения составляет до 0,2 мм.

Особенно важна при работе с шелком тактильная система. Каждый палец оснащен основанными на камерах датчиками, которые отслеживают минимальные изменения контактной поверхности. По данным Agilink, они измеряют силу в трех измерениях и способны фиксировать деформации размером всего 0,08 мм.

Благодаря этому робот может отличить предмет, который начинает выскальзывать, от ситуации, когда палец лишь касается поверхности. В ладони также установлен дополнительный сенсор с 300 контактными точками.

Демонстрация работы с шелком показывает одну из ключевых проблем гуманоидных роботов. Машина может видеть предметы и двигать руками, но без точного контроля силы рискует сломать объект или травмировать человека.

Поэтому развитие роботизированных рук с тонкой моторикой может иметь большое значение для будущего распространения гуманоидов в домах. Для большинства производственных задач такая точность, вероятно, не потребуется: там важнее прочность, скорость и повторяемость операций.

Разные компании используют разные подходы. Например, LinkerBot разрабатывает пяти пальцевую Linker Hand L30 Pro с системой, имитирующей человеческую анатомию. Она предназначена для быстрых повторяющихся действий, таких как закручивание винтов и работа с тонкими материалами. Недостатком конструкции остается больший вес, а сама компания признает, что сила на кончиках пальцев сравнительно ограничена.

Boston Dynamics выбрала другой подход для новой руки своего робота Atlas. В ней всего четыре пальца. Технический директор компании Закари Джаковски рассказывал, что сотрудники провели день с зафиксированными мизинцами, чтобы проверить, насколько они необходимы. В результате команда пришла к выводу, что мизинец не является обязательным.

Такая конструкция ориентирована на тяжелую работу на фабриках, включая использование инструментов вроде дрелей и сварочного оборудования. В Boston Dynamics считают, что каждый дополнительный палец повышает стоимость и добавляет еще один компонент, который может выйти из строя.

Перед разработчиками роботизированных рук стоит сложная задача: необходимо разместить в компактной конструкции механику, тактильные датчики, программное обеспечение для управления и достаточную вычислительную мощность.

Робот, способный обращаться с шелком как мастер традиционного ремесла, представляет собой впечатляющую демонстрацию. Однако настоящий прорыв произойдет тогда, когда такая рука сможет надежно работать с дрелью на фабрике или помогать пожилому человеку, не причиняя ему вреда.