Схватывая на лету

Специалисты Федеральной политехнической школы Лозанны разработали бионическую руку, способную отреагировать на полёт объекта и поймать его за время, не превышающее пять сотых секунды.

Рука-робот может совершенно неподвижно стоять с открытой ладонью, но стоит кинуть в её направлении объект любой формы, будь то теннисная ракетка, мяч, бутылка или что-нибудь ещё, механизм моментально придёт в движение, а ещё через мгновение предмет будет пойман. Рука в вертикальном положении, которое она обычно и занимает, достигает полутора метров в высоту. Она состоит из трёх суставов и ладони с четырьмя пальцами, включая один противостоящий. По словам разработчиков, получившийся робот уникален, как и его способность столь стремительно ловить разнообразные объекты. Отчёт о своём изобретении они опубликовали в журнале IEEE transactions on robotics.

«Всё чаще встречаемые нами в повседневной жизни и используемые для решения множества различных задач роботы должны однажды обрести способность ловить или уворачиваться от объектов, летящих в них на полной скорости. Для этого роботу понадобится не только быстро обнаружить приближающийся предмет, но и рассчитать траекторию его движения, чтобы самому успеть переместиться в противоположную сторону», – размышляет Оуд Биллард (Aude Billard), возглавляющая Лабораторию алгоритмов и систем обучения при Федеральной политехнической школе Лозанны, в которой и разработали программу для бионической руки.

Учёные предполагают, что их разработки могли бы в первую очередь пригодиться в космической области – спутники с подобными «руками» могли бы стать очень неплохими сборщиками космического мусора. Пока предсказать траекторию его движения в более-менее долгосрочной перспективе почти невозможно, однако такие спутники могли бы успевать «отлавливать» космический мусор при его непосредственном приближении.

Для того, чтобы «обучить» робота, учёные исследовали особый метод «программирования демонстрацией», при котором роботу не даётся слишком конкретных инструкций, а демонстрируются различные траектории, по корорым может пролетать предмет, после чего переводят в формулы сами полученные механизмом «наблюдения».

Разработчики использовали для формировавния программы робота пять предметов – мяч, теннисную ракетку, молоток, пустую бутылку и бутылку, наполненную наполовину. Подобный набор помогал смоделировать сложные ситуации, при которых, к примеру, центр тяжести объекта не совпадает с частью, за котроую его предполагается схватить (в случае с ракеткой и молотом) или постоянно перемещается (в случае с полупустой бутылкой).

Источник