Польские инженеры в рамках проекта Automaton Robotics показали новый прототип гидравлической роборуки, которая повторяется человеческую конечность как внешне, так и внутри. Она работает по тому же принципу, что и живая человеческая рука.
Двигательные системы подавляющего большинства роборук и человекоподобных роботов используют электромоторы или гидравлическими приводы. Но человеческая опорно-двигательная система устроена несколько иначе — за движения у людей отвечают мышцы, которые работают в паре сухожилиями. Мышца сокращается, натягивает сухожилие, проходящее через связки, и тем самым обеспечивает возможность двигаться телу и его отдельным частям.
Команда робототехникой Automaton Robotics из Польши уже несколько лет работают над созданием человекоподобного робота, который с анатомической точки зрения станет точной копией человека. Сейчас они сосредоточены на создании руки, и недавно собрали рабочий прототип, имитирующий работу предплечья и кисти. Роборука Automaton Robotics способна шевелить пальцами, сгибать их и наклонять кисть — это достигается путем сокращений гидравлических мышц и натяжения тросов (сухожилий), как в живой руке.
Искусственные мышцы Automaton Robotics представляют собой пневматическую систему. Такая конструкция хорошо известна под названием актуатор Маккибена, и работает под давлением сжатого воздуха или жидкости. Каждая мышца состоит из растягиваемой герметичной трубки, которая обтянута плетеной оболочкой. Воду в мышцы подает насос, а каждая мышца имеет свой электрогидравлический клапан. Пиковая потребляемая мощность роборуки составляет 200 Вт, а ее масса — 1 кг.
В новой итерации инженеры обтянули роборуку полупрозрачным материалом, имитирующим человеческую кожу и в то же время позволяющим видеть работу искусственных мышц. В демонстрации можно увидеть, как рука хватает и удерживает в воздухе гантель на 7 кг.
Как обычно с такими сложными проектами, инженерам предстоит решить еще немало задач. В текущей итерации роборука уступает человеческой как по силе хвата, так и по свободе движения запястья. Один из главных недостатков современных гидравлических роботов — слишком большой насос. Кроме того, имеются проблемы по части ПО. С другой стороны, прогресс не стоит на месте — в прошлом году гонконгские и американские инженеры разработали новую конструкцию актуатора для гидравлических и пневматических роботов на базе электромотора и скручивающейся трубки. К тому, уже разработаны как искусственные мышцы из полимеров, меняющих форму под действием тока и нитевидные «мышцы», способные реалистично управлять человеческим скелетом. В августе глава Tesla Илон Маск объявил, что его компания разрабатывает человекоподобного робота Tesla Bot и рассчитывает создать рабочий прототип уже в 2022 году.