Naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurychu zbudowali autonomiczną dłoń, która chodzi na palcach niczym serialowa Rączka z Rodziny Addamsów. Widok jest fascynujący, ale i odrobinę niepokojący.
Robot potrafi pełzać, skręcać, pokonywać nierówności i podnosić się po upadku. Palcami, na których się porusza, potrafi też naciskać klawisze oraz przesuwać przedmioty. Badacze przyznają, że inspirowała ich postać z mrocznego, komediowego uniwersum.
Sztuczna inteligencja nauczyła dłoń chodzić
Konstrukcja ma pięć palców, a w nich 20 napędzanych elektrycznie stawów. Całość waży 818 gramów. Moduł nad dłonią mieści akumulator, czujniki i komputer, dlatego robot nie potrzebuje przewodu ani radiowego połączenia do zewnętrznego sterowania. Palce jednocześnie przenoszą ciężar, odpowiadają za ruch i oddziałują na otoczenie. Gdy jeden palec robi krok lub naciska przycisk, pozostałe utrzymują równowagę maszyny.
Twórcy nie programowali ręcznie każdej sekwencji. Zastosowali uczenie ze wzmocnieniem, w którym robot powtarza zadanie i otrzymuje informację o wyniku. Trening prowadzono w symulatorze, co pozwalało bezpiecznie wykonywać tysiące prób.
Każdy opuszek otrzymuje własny punkt docelowy wyznaczany względem naturalnej pozycji dłoni. Algorytm decyduje, kiedy i gdzie powinien stanąć konkretny palec. Robot poradził sobie na 14 powierzchniach, w tym na asfalcie, płytkach, panelach, trawie, żwirze i kamieniu.
Dłoń ukończyła poziom gry Sokoban, korzystając wyłącznie z informacji dźwiękowych, bez patrzenia na ekran. Pchała też niewielką kostkę w stronę celu, tym razem wykorzystując obraz z kamery nad stanowiskiem. Może więc dotrzeć na miejsce, a następnie posłużyć się interfejsem lub przedmiotem.
Rączka wejdzie tam, gdzie całe ramię nie sięga
Projekt nie powstał wyłącznie jako dekoracja na Halloween. Większy robot mógłby pozostawić dłoń przy wąskim otworze, do którego nie zmieści się całe ramię. Rączka dotarłaby do miejsca docelowego, wykonała zadanie i wróciła po odbiór. Połączenie środka transportu z chwytakiem może przydać się podczas inspekcji ciasnych przestrzeni i obsługi urządzeń z interfejsem dla ludzi.
Na razie to projekt badawczy, a nie gotowy produkt. Próby pokazują jednak, że pomysł znany z ekranu ma praktyczny sens. Jak widać – niepozorne dzieła kultury potrafią podsuwać inżynierom użyteczne rozwiązania.
Źródło: Arxiv, YouTube Soft Robotics Lab