Boston Dynamics показала новые четырёхпалые кисти для робота Atlas

Boston Dynamics раскрыла подробности новой конструкции кистей рук для человекоподобного робота Atlas. Четырёхпалая кисть получила 13 степеней свободы — у предыдущего поколения их было 7, и те были оптимизированы в первую очередь для захвата разных предметов, а не для полноценного манипулирования.

Инженерам пришлось балансировать между ловкостью, силой, надёжностью, ценой, ремонтопригодностью и чувствительностью — качествами, которые могут противоречить друг другу. Кисть должна выдерживать реальные условия в промышленности и логистике, быть функционально похожей на человеческую, работать с симуляциями при обучении и годиться для массового производства и недорогого ремонта.

Четыре пальца вместо пяти

Кисть осталась четырёхпалой с противостоящим большим пальцем. Приводы в пальцах полностью герметичны — кабели сквозь суставы не проходят. От мизинца отказались, установив, что функциональных преимуществ он не даёт: инженеры даже провели эксперимент, на день скрепив скотчем свои безымянные пальцы с мизинцами.

Даже в такой конструкции кисть выполняет точный захват «щепотью» — большим и любым другим пальцем, захват тремя расположенными в ряд пальцами, а также управляется с инструментами: дрелями, шуруповёртами, шлифовальными машинами и другим оборудованием.

Размеры, сила и обратная связь

Габариты важно было сохранить, потому что Atlas должен работать с предметами и присутствовать в пространствах, предназначенных для людей. Новые кисти сопоставимы по размерам с человеческими, при этом удерживают и переносят объекты массой до 45 кг.

Кисть оснащена сетью тактильных сенсоров давления, которые покрывают пальцы и ладонь и позволяют фиксировать самые лёгкие контакты. Дополнительно работает проприоцепция — внутренняя обратная связь, помогающая роботу знать текущее положение руки.

Как робота учат движениям

Робот обучается по образцу человека: тот может надеть перчатку, выполнить действие, и система его повторит. Но этого недостаточно, потому что работа кисти — не просто последовательность движений пальцами; машина должна контролировать положение в реальном времени и обрабатывать тактильную обратную связь.

Поэтому оптимальным вариантом в Boston Dynamics считают обучение с подкреплением в симуляции с последующим переносом модели на реального робота. Инженеры уже получили первые успешные результаты при переносе навыков из симуляции в реальный мир.

Ловкость нужна не для красивого копирования движений человека, а чтобы робот продолжал эффективно работать в среде, к которой не был подготовлен: с инструментами, гибкими кабелями и предметами в таре. Универсальную руку создать не получится, признают в компании, — в разных сценариях востребованы разные взаимоисключающие свойства.