Роботизированную руку научили чувствовать
Кадр видео “youtube.com/Science Magazine”. Скриншот © L!FE
Новый способ придать роботизированному протезу осязание может существенно повысить его эффективность.
Учёные из Корнелльского университета (США) создали прототип протеза руки, обладающий развитым осязанием. Он позволяет практически полностью заменить утерянные конечности. Соответствующая статья опубликована в журнале Science Robotics.
Обычные протезы не обладают осязанием, из-за чего их пользователю трудно точно понять, насколько мягким или жёстким является тот или иной предмет. К тому же там используются электромоторы малых размеров, которые часто создают слишком большое усилие. Для точных движений часто очень важно ощущать пальцами, насколько плотное касание они имеют с манипулируемым предметом. В противном случае его легко выронить (слишком слабый контакт) или раздавить. Всё вместе это ведёт к тому, что стандартные протезы всё ещё радикально уступают обычной руке.
Чтобы решить эти проблемы, в Корнелльском университете создали совершенно необычную по конструкции руку. Вместо моторов она использует жидкостные актуаторы — наполненные специальной жидкостью сосуды, повышение или понижение давления в которых способно быстро и гибко менять форму роборуки.
Чтобы дать роботизированному протезу чувствительность, разработчики снабдили его гибкими световодами, соединёнными с пластиковой оболочкой "ладони". По изменению характера прохождения светового сигнала световод легко фиксирует изменения своего положения в пространстве. Обсчитывая эти изменения, микрокомпьютер создаёт картинку, которая позволяет ему понять, какой плотности и твёрдости ощупываемый предмет:
Исследователи отмечают, что пока это только прототип, но весьма многообещающий. До того осязание на роботизированных протезах пробовали реализовать замером изменения электрического сопротивления на пластике, обтягивающем протез. Однако электропроводных пластиков не так много, да и в целом такая схема сложнее и дороже в реализации. Световоды, как отмечают разработчики, дёшевы, уже производятся массово, и с ними легко работать при сборке протеза. Как надеются создатели устройства, вскоре они смогут испытать другой прототип с участием людей-добровольцев.
