एक सरल लेकिन परिष्कृत रोबोटिक हाथ

नर्ड के लिए एक मजाक: यदि आप दुनिया के अंत में जीवित रहना चाहते हैं, तो रोबोट द्वारा शुरू किया गया है, बस दरवाजा बंद करें। रोबोट बहुत सी चीजों में सफल हुए हैं - सटीकता, गति, स्थिरता - लेकिन फिर भी दरवाजे के हैंडल और अन्य सरल चीजों का सामना नहीं कर सकते हैं। समस्या का हिस्सा यह है कि उन्हें लोगों के लिए और मानव हाथों के लिए बनाई गई दुनिया में घूमना पड़ता है। और हाथ प्रकृति की सबसे जटिल यांत्रिक संरचनाओं में से एक है।

हालांकि, जल्द ही कारें, जाहिरा तौर पर, ऐसा करने में सक्षम होंगी। पिसा विश्वविद्यालय और इटैलियन इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने सिर्फ दो मोटर्स पर चलने वाले सॉफ्टहैंड 2 के रूप में आश्चर्यजनक रूप से सरल और आश्चर्यजनक रूप से निपुण रोबोट बांह विकसित किया है। छाया निपुण हाथ, कृत्रिम रूप से निपुण, लेकिन 20 मोटर्स द्वारा संचालित के साथ तुलना करें। सॉफ्टहैंड रोबोट का वादा करता है कि जल्द ही उनसे सब कुछ जब्त कर लिया जाएगा, इसके अलावा, बहुत सस्ता।

अन्य रोबोट हथियारों की तरह, सॉफ्टहैंड उंगलियों को कसने वाले केबलों के रूप में टेंडन का उपयोग करता है। लेकिन वे पूरी तरह से अलग तरीके से स्थित हैं। प्रत्येक उंगली तक फैले केबलों के एक गुच्छा के बजाय, हाथ में केवल एक ही होता है, प्रत्येक उंगली में स्थित ब्लॉकों के सेट के साथ-साथ wriggling। उसकी कम चपलता है, लेकिन यह लागत और ऊर्जा की खपत को बहुत कम कर देता है। और यह सामान्य है - सभी रोबोट जोड़तोड़ के लिए उपयुक्त एक भी सार्वभौमिक तकनीक नहीं है। कुछ मामलों में, अधिक परिष्कृत रंबलिस्ट आवेदन पाएंगे - जैसा कि सॉफ्टहैंड को मिलेगा।

हाथ बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने पहले सिर्फ एक मोटर के साथ सॉफ्टहैंड का एक सरल संस्करण बनाया। "विचार यह है कि जब आप मोटर चालू करते हैं, तो केबल की लंबाई कम हो जाती है, जो इसे पकड़ को संकुचित करने का कारण बनता है," रोबोटिक कोसिमो डेला सेंटिना कहते हैं, जिन्होंने सिस्टम को डिजाइन करने में मदद की।

कण्डरा जारी करें, और जोड़ों की लोच के कारण उंगलियां खुली हथेली में फिर से सीधी हो जाएंगी। यह महान काम करता है, उदाहरण के लिए, आपको गेंद को हथियाने की जरूरत है। लेकिन जब से उंगलियां समकालिक रूप से चलती हैं, हाथ की अधिक सूक्ष्म जोड़-तोड़ दुर्गम होती है।



एक दूसरी मोटर को जोड़ने से सॉफ्टहैंड की निपुणता काफी बढ़ जाती है 2. ऊपर की छवि देखें। केबल के प्रत्येक छोर, अभी भी सभी उंगलियों के माध्यम से घुमावदार, कलाई में स्थित दो मोटर्स में से एक से जुड़ा हुआ है। यदि आप मोटर्स को एक दिशा में शुरू करते हैं, तो केबल को छोटा किया जाता है और आपको शीर्ष पंक्ति, ए, बी, सी और डी से इशारे मिलते हैं - सॉफ्टहैंड के समान सिद्धांत द्वारा।

लेकिन अगर आप अलग-अलग दिशाओं में मोटर चालू करते हैं, तो आपको कुछ अधिक जटिल लगता है - ई, एफ, जी और एच। इस मामले में, एक मोटर केबल को छोड़ देता है, और दूसरा चुनता है। "जब कई ब्लॉकों में एक केबल चलती है, तो केबल तनाव स्थिर नहीं रहता है," डेला सेंटिना कहते हैं।

यदि केबल एक मोटर को खींचती है, तो उसके निकटतम छोर पर तनाव अधिक होगा। यदि अन्य मोटर केबल को छोड़ता है, तो इसके अंत में तनाव कम होगा। इस तरह से तनाव के साथ खेलते हुए, आप सॉफ्टहैंड के साथ बहुत कम संख्या में केबलों के साथ काम कर सकते हैं, जो आमतौर पर रोबोट हथियारों में उपयोग किया जाता है, और अभी भी अपनी उंगलियों को स्थानांतरित करता है।



ऊपर दिए गए एनीमेशन को देखें और आपको वह अंतर दिखाई देगा जो दूसरा मोटर बनाता है। बाएं हाथ में एकमात्र मोटर है, दाईं ओर - पहले से ही दो हैं। पहले पूरी तरह से काम करता है, गेंद के चारों ओर सभी उंगलियों को निचोड़ता है। केबल तनाव के अंतर के कारण दूसरा आपकी उंगलियों के साथ चुनिंदा रूप से काम कर सकता है। बैंकनोटों के कब्जे के साथ भी यही सिद्धांत लागू होता है।



केवल दो मोटर्स की उपस्थिति को देखते हुए, सॉफ्टहैंड युद्धाभ्यास के एक प्रभावशाली सेट का उपयोग कर सकते हैं। वह वाल्व को स्विंग करने, या टेबल से शीट को स्लाइड करने के लिए अपनी तर्जनी का विस्तार कर सकती है। वह ढक्कन को कैन से भी हटा सकता है। और यह सब अपेक्षाकृत सस्ता है। आखिरकार, जितनी अधिक मोटर्स, यह उतना ही महंगा है।

रोबोटिक इंजीनियर कारनेगी मेलॉन यूनिवर्सिटी के रोबोटिक इंजीनियर लेरेल पिंटो ने कहा, "रोबोट को हर तरह के शांत सामान को सीखने और करने के लिए हमें सस्ती, विश्वसनीय और परिष्कृत प्रणालियों की जरूरत है।" "मुझे लगता है कि उनके हाथ एक महान समझौता प्रदान करते हैं," वह कहते हैं, लेकिन असली परीक्षा ऐसे हाथ का वास्तविक उपयोग खोजने के लिए होगी। “यह ऑफ़लाइन सीखने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है? यह कितना विश्वसनीय है, क्या यह हजारों कैद का सामना कर सकता है? इन सवालों के कोई जवाब नहीं हैं। ”

सॉफ्टहैंड एक आशाजनक परियोजना है, लेकिन छायादार हाथ की तरह अधिक परिष्कृत रोबोट जोड़तोड़, अभी भी कुछ करने की पेशकश है। सॉफ्टहैंड रूढ़िवादी व्यवहार को संभाल सकता है, जैसे कि डिब्बे से बेतरतीब पलकें, और इसकी कई मोटरों के साथ छाया बेहतर ढंग से जटिल कार्यों के लिए अनुकूल हो सकती है।

और सॉफ्टहैंड आसानी से मुट्ठी पर ग्रीटिंग का सामना करेंगे।