Key takeaways
- MIT-forskere har udviklet en ny robothånd, der kan manipulere over 2.000 objekter.
- Teknikken bruger kunstig intelligens kombineret med træning til at programmere hånden.
-
Udviklingen kan føre til mere specialiserede robothænder, der kan håndtere en bredere vifte af industrielle opgaver.
Robothænder kommer tættere på at have menneskelignende egenskaber.
Forskere fra MIT har skabt et robothåndsystem, der kan omorientere over 2.000 forskellige typer objekter. Teknikken kombinerer kunstig intelligens (AI) med træning i at programmere hånden, ifølge et nyligt papir offentliggjort på preprint-serveren ArXiv. Det er en del af en voksende indsats for at udvikle robothænder, der ligner menneskers.
"Disse hænder er meget behændige og i stand til at udføre manipulation i hånden," Carmel Majidi, professor i Mechanical Engineering og direktør for Soft Machines Lab ved Carnegie Mellon University's College of Engineering, som ikke var involveret i papir, fort alte Lifewire i et e-mailinterview. "Det vil sige, udover at gribe og slippe genstande, kan de bruge deres fingre til at manipulere en genstand som en skruetrækker eller saks."
Bedre Håndarbejde
At skabe robothænder med menneskelige evner er en formidabel udfordring. Forskere fra MIT siger, at deres opfindelse kan manipulere alt fra en kop til en tundåse til en Cheez-It-kasse, og det kan hjælpe hånden med hurtigt at vælge og placere genstande på bestemte måder og steder, De nye teknikker kan hjælpe med logistik og fremstilling og hjælpe med typiske krav som f.eks. at pakke genstande ind i slots eller manipulere en bredere vifte af værktøjer. Holdet brugte en simuleret, antropomorf hånd med 24 frihedsgrader og viste beviser for, at systemet kunne overføres til et rigtigt robotsystem i fremtiden.
"I kommercielle applikationer er en parallel-kæbe griber mest almindeligt brugt, delvist på grund af dens enkelhed i styringen, men den er fysisk ude af stand til at håndtere mange værktøjer, vi ser i dagligdagen," Tao Chen, ledende forsker på projektet, sagde i en pressemeddelelse. "Selv at bruge en tang er vanskelig, fordi den ikke behændigt kan flytte et håndtag frem og tilbage. Vores system vil tillade en hånd med flere fingre behændigt at manipulere sådanne værktøjer, hvilket åbner et nyt område for robotapplikationer."
Shenli Yuan, en forskningsingeniør ved SRI Internationals Robotics Laboratory, sagde i en e-mail til Lifewire, at det er svært at skabe robothænder, der efterligner menneskers evner, fordi de har så stor fingerfærdighed. Han bemærkede, at menneskelige hænder er anatomisk komplekse, med mange muskler, knogler, sener og ledbånd involveret i hver bevægelse.
"De er også fyldt med mekanoreceptorer, der giver os rig haptisk feedback," tilføjede Yuan. "Vigtigst af alt kommer fingerfærdighed ikke fra hænder alene, og det er også meget relateret til vores evner til at forstå miljøet og planlægge de opgaver, vi udfører."
Mens fremskridtet inden for robothænder har stået på i over et århundrede, "har vi stadig ikke aktuatorer, der kan sammenlignes med menneskelige muskler med hensyn til lignende krafttæthed og effektivitet, sensorer med lignende pålidelighed og dækning sammenlignet med taktile sensor på vores hænder, eller det samme niveau af intelligens til at udføre generelle opgaver," sagde Yuan.
Fremtidige funktioner
Udviklingen af robothænder går hurtigt fremad, sagde Yuan. For eksempel bliver mange ikke-antropomorfe robothænder designet til at give kapaciteter, der overstiger menneskehænder. Der har været meget arbejde med taktile sensorer, der kan give robothænder meget høj-fidelity taktil feedback.
Fortsat forskning kan føre til mere specialiserede robothænder, der håndterer et mere omfattende udvalg af industrielle opgaver, sagde Yuan. Han forudsagde, at de opgaver, robotter kunne udføre, ville blive stadig mere komplekse.
"Men vi ser måske ikke antropomorfe hænder på fabrikkerne på et tidspunkt, fordi der højst sandsynligt vil være enklere og mere effektive hånddesign afhængigt af opgaverne," tilføjede Yuan. "På lang sigt, hvis robotter bliver indsat i vores hjem eller kontorer, vil vi muligvis se visse robot-sluteffektorer, der bedre ligner menneskelige hænder, fordi disse miljøer i høj grad er designet omkring menneskelig interaktion [og] behov."
Mange robotplukkevirksomheder som Berkshire Gray anvender vakuumbaserede gribere, som er nemmere at bruge og i øjeblikket bedre end fingerbaserede gribere. Christopher Geyer, en ingeniør hos virksomheden, fort alte Lifewire via e-mail, at systemet kunne transformere forsyningskæden.
"Mens globaliseringen af varer i høj grad skyldtes automatiseringen af forsendelsescontainere, vil automatisering af enhedshåndtering sænke vareomkostningerne meget mere lok alt," tilføjede han.
