Роботизированные руки, соответствующие человеческим

В рамках продолжающегося роста уровня потребительской робототехники новых рубежей достигли последние исследования в области искусственного интеллекта и устройств, созданных по образу и подобию биологических организмов. Современные роботы теперь могут выполнять все более широкий круг задач как дома, так и на работе.  Одно из самых важных (и трудных) умений для таких машин – способность распознавать и взаимодействовать с различными физическими объектами. Для таких простых или повторяющихся задач, как, например, производственная линия сборки, решение было достаточно незамысловатым, требующим просто определенных навыков программирования и использования механических систем. Но все  возрастающая сложность ситуаций, с которыми  приходится сталкиваться коммерческим роботам в настоящее время, привело к разработке более сложных механизмов с широким диапазоном возможностей.

Как уже часто бывало, инженеры обратились за идеями для моделирования как формы, так и функциональных особенностей нового робототехнического аппарата собственно к человеческому телу. Так как почти все роботы должны в некотором роде управлять физическими объектами и взаимодействовать с ними, рука стала наиболее часто имитируемой частью человеческого тела. Вместе с сопутствующим программным обеспечением для визуального распознавания механические руки в 2000-х и 2010-х годах уже могли похвастаться некоторыми впечатляющими способностями. Они могли подбирать миниатюрные и хрупкие объекты, ловить предметы, в них брошенные, делать некоторые жесты,  складывать полотенца, наливать напитки и даже готовить пищу.  Несмотря на это, присущая человеческим рукам уникальная природная ловкость и гибкость наряду с практическими ограничениями механических компонентов мешала ученым добиться идеального воспроизведения.

Однако ко второй половине 2020-х годов используемые технологии получили достаточное развитие для того, чтобы преодолеть большинство препятствий, возникавших в предыдущие десятилетия. Примерно в это же время появляются первые лабораторные образцы  механической руки  с возможностями, равными человеческим.  Достижения в области нанотехнологий, миниатюризации и микроэлектроники позволили инженерам обеспечить выполнение практически всех тонких движений живой биологической руки. Приводы преобразования электроэнергии в движение на основе графена, искусственная кожа, тактильные датчики, гибкая электроника и другие инновации были использованы для полноценной имитации реального объекта. Это также явилось результатом лучшего понимания биомеханики человеческих движений при манипуляциях объектами.

Программы искусственного интеллекта, используя программное обеспечение точного визуального восприятия, способны распознавать бесчисленные физические объекты и разумно планировать, как ими можно манипулировать. Исходя из этого, механическая рука может функционировать автономно и самостоятельно приспосабливаться к различным объектам, основываясь на их текстуре, весе и форме. При этом движения механической руки настолько плавны и естественны, что практически неотличимы от движений реальной человеческой руки. Конечно, пока такие системы еще находятся на стадии испытаний, но в будущем они будут чрезвычайно полезны для создания человекоподобных роботов и андроидов. К середине этого века изощренные возможности механических рук позволят машинам взаимодействовать с людьми и окружающей их средой бесчисленным количеством новых способов.

Ссылки на источники: