Бионическая рука ловит предметы на лету с молниеносной скоростью
Манипулятор с тремя «локтевыми суставами» и четырехпалой «кистью», разработанный в EPFL (Федеральная политехническая школа Лозанны, Швейцария), мгновенно приходит в движение и точно ловит брошенный в его сторону объект. Система способна прогнозировать траекторию и положение цели, опираясь на опыт, полученный в результате обучения.
Роботы с точно заданным алгоритмом захвата цели не способны реагировать достаточно быстро, поскольку вынуждены многократно пересчитывать возможную траекторию объекта, опираясь на визуальные данные, полученный с помощью камер. Исследователи из EPFL пошли по другому пути, использовав «программирование путем демонстрации» — метод, не предусматривающий четких инструкций на все случаи жизни. По сути, робот учится также, как и люди — на примерах, методом проб и ошибок.
В качестве примеров были выбраны объекты, оптимальная область захвата которых не соответствует центру тяжести: пустые и частично заполненные водой бутылки, молоток, теннисная ракетка. В случае бутылки с водой задача дополнительно осложняется тем, что её центр масс перемещается относительно геометрического центра.
На первом этапе обучения исследователи многократно бросали предметы в сторону робота, который не должен был их ловить — лишь запоминать и анализировать траектории, характер и скорость движения. На основании собранных данных ученые составили уравнение, которое легло в основу алгоритма, позволяющего роботу за несколько миллисекунд переместить манипулятор в нужном направлении и поймать брошенный предмет. Эффективность системы дополнительно повышается за счет использования контроллеров, согласовывающих движение во всех «суставах» манипулятора.
По пресс-релизу EPFL