Zapomnijcie o ramionach i dłoniach. Robot z trąbą nie zachowuje się jak słoń w składzie porcelany
Nowoczesne roboty potrafią imponować swoją precyzją, jednak wciąż mają problemy z wykonywaniem zadań wymagających delikatności. Naukowcy postanowili zatem poszukać rozwiązania ponownie w świecie natury i jak się okazało tym razem z pomocą przyszedł im… słoń. A dokładnie trąba słonia, która stała się inspiracją dla miękkiego chwytaka. Sprawdzamy, co tak naprawdę potrafi.
Trąba słonia stała się inspiracją dla inżynierów
W świecie robotyki dzieje się w ostatnich latach naprawdę dużo. Nikogo już nawet nie dziwią roboty psy czy maszyny humanoidalne, które można spotkać nawet na ulicy. Ale psy były dopiero początkiem, bo naukowcy od zawsze inspiruje głównie właśnie natura. Nie tak dawno temu informowałem was o projekcie robota konia, który w przyszłości ma szansę odmienić transport. Natomiast dziś opowiem nieco o słoniach, których trąba zainspirowała ciekawy projekt robotów przemysłowych.
Bo słonie to fascynujące stworzenia. Ich trąby potrafią przenieść nawet ciężki pień drzewa, ale jednocześnie delikatnie podnieć niewielki owoc czy pojedynczy liść. To właśnie wszechstronność stała się główną inspiracją dla zespołu badaczy z Japan Advanced Institute of Science and Technology, którzy wpadli na pomysł opracowania miękkiego chwytaka o nazwie EleTac. Czym dokładnie się charakteryzuje?
Urządzenie wykonano z elastycznych materiałów i wykorzystano w nim system pneumatyczny, dzięki któremu chwytak nie działa jak tradycyjne sztywne ramię robota, lecz delikatnie dopasowuje się do kształtu danego przedmiotu. Co za tym idzie pozwala mu to bezpieczniej podnosić nawet bardzo kruche obiekty i znacznie zmniejszyć ryzyko ich uszkodzenia – co może mieć duże znaczenie zwłaszcza w przemyśle spożywczym, laboratoriach oraz logistyce. Jednak sama miękka konstrukcja nie jest największą zaletą tego rozwiązania. Twórcy wyposażyli EleTac również w system oparty na analizie obrazu, który pełni funkcję swego rodzaju sztucznego zmysłu dotyku. Dzięki niemu robot potrafi wykryć moment zetknięcia z przedmiotem, odpowiednio dostosować siłę chwytu, a także kontrolować, jak zmienia się jego kształt podczas pracy.
Gdzie trąba może okazać się wyjątkowo skuteczna?
Choć na pierwszy rzut oka może wydawać się to niewielką zmianą, w rzeczywistości jest to bardzo ważny krok dla rozwoju współczesnej robotyki. W tradycyjnych robotach umieszczanie czujników na elastycznych elementach jest dużym wyzwaniem, ponieważ takie materiały cały czas zmieniają swój kształt podczas pracy. Twórcy EleTac podeszli do tego problemu inaczej – zamiast montować wiele klasycznych sensorów, stworzyli system, który analizuje zachowanie całej konstrukcji. Dzięki temu robot lepiej rozumie, a wręcz odczuwa kontakt z otoczeniem i może działać precyzyjniej, nie tracąc przy tym swojej elastyczności.
Co więcej, badacze już teraz podkreślają, że podobne technologie mogą w przyszłości znacząco zwiększyć bezpieczeństwo w czasie pracy ludzi z maszynami. Elastyczna konstrukcja w założeniu po prostu lepiej znosi jakikolwiek przypadkowy kontakt z człowiekiem lub delikatnymi przedmiotami – sztywne ramiona robotów nawet nie mogą podchodzić do tej rywalizacji, bo w założeniu służą do wykonywania zupełnie innych zadań. W domyśle takie rozwiązania mogą sprawdzić się zatem w humanoidalnych robotach usługowych, które z powodzeniem mogłyby pomagać osobom starszym lub wspierać personel medyczny. Co mniej więcej pokrywa się nawet z informacją o pierwszej operacji wykonanej przez robota, o której pisałem na początku tygodnia.
Przyszłość robotyki może być… miękka niczym trąba słonia
Wydaje się, że miękkie roboty będą coraz częściej pojawiać się poza laboratoriami badawczymi. Rozwój sztucznej inteligencji, systemów wizyjnych oraz zaawansowanych czujników sprawiają, że mogą wykonywać zadania, które jeszcze niedawno wymagały udziału człowieka. Delikatne pakowanie owoców, przenoszenie próbek laboratoryjnych czy obsługa sprzętu medycznego to tylko część potencjalnych zastosowań. A nie da się ukryć, że to i tak już wiele.
Jeszcze kilka lat temu rozwój robotów koncentrował się głównie na zwiększaniu siły, szybkości i dokładności samych ruchów. Dziś coraz większą rolę odgrywa zdolność do bezpiecznej interakcji z otoczeniem i człowiekiem. Konstrukcje inspirowane naturą pokazują, że elastyczność i wyczucie bywają równie ważne jak moc czy wydajność. W tym kontekście EleTac jest kolejnym dowodem, że biomimetyka staje się jednym z najciekawszych kierunków rozwoju technologii. Biorąc pod uwagę jak często pojawiają się nowe informacje o robotach trudno tak naprawdę stwierdzić czym jeszcze nas zaskoczą, ale przyznaję, że odkrywanie ich możliwości jest fascynujące.