Uma piada para nerds: se você quiser sobreviver no fim do mundo, iniciado por robôs, basta fechar a porta. Os robôs conseguiram muitas coisas - precisão, velocidade, consistência - mas ainda não conseguem lidar com as maçanetas das portas e outras coisas simples. Parte do problema é que eles precisam se mover pelo mundo criado para pessoas e mãos humanas. E a mão é uma das estruturas mecânicas mais complexas da natureza.
No entanto, em breve os carros, aparentemente, serão capazes de fazer isso. Pesquisadores da Universidade de Pisa e do Instituto Italiano de Tecnologia desenvolveram um braço robô surpreendentemente simples e surpreendentemente hábil, conhecido como SoftHand 2, funcionando com apenas dois motores. Compare com a mão hábil das sombras, hipnoticamente hábil, mas alimentada por 20 motores. A SoftHand promete aos robôs que em breve tudo será apreendido deles, além disso, muito mais barato.
Como outros braços de robô, o SoftHand usa tendões na forma de cabos que aperta os dedos. Mas eles estão localizados de uma maneira completamente diferente. Em vez de um monte de cabos esticados para cada dedo, existe apenas um na mão, contorcendo-se ao longo do conjunto de blocos localizados em cada dedo. Ela tem um pouco menos de agilidade, mas reduz muito o custo e o consumo de energia. E isso é normal - não existe uma tecnologia universal única adequada para todos os manipuladores robóticos. Em certos casos, roboristas mais sofisticados encontrarão o aplicativo - como o SoftHand o encontrará.
Para criar a mão, os pesquisadores primeiro criaram uma versão mais simples do SoftHand com apenas um motor. “A idéia é que, quando você liga o motor, o comprimento do cabo é reduzido, o que faz com que ele comprima a aderência”, diz Robotenik Cosimo Della Santina, que ajudou a projetar o sistema.
Solte o tendão e os dedos se endireitarão novamente na palma da mão, devido à elasticidade das articulações. Isso funciona muito bem quando, por exemplo, você precisa pegar a bola. Mas como os dedos se movem de forma síncrona, manipulações mais sutis da mão são inacessíveis.
A adição de um segundo motor aumenta significativamente a destreza do SoftHand 2. Observe a imagem acima. Cada extremidade do cabo, ainda enrolando por todos os dedos, é conectada a um dos dois motores localizados no pulso. Se você ligar os motores em uma direção, o cabo será encurtado e você obterá gestos da linha superior, A, B, C e D - pelo mesmo princípio do SoftHand.
Mas se você ligar os motores em direções diferentes, obterá algo mais complicado - E, F, G e H. Nesse caso, um motor libera o cabo e o outro escolhe. "Quando um cabo se move em muitos blocos, a tensão do cabo não permanece constante", diz Della Santina.
Se o cabo puxar um motor, a tensão na extremidade mais próxima será maior. Se o outro motor soltar o cabo, a tensão na extremidade será menor. Jogando com tensão dessa maneira, você pode trabalhar com o SoftHand com um número muito menor de cabos do que o normalmente usado em braços de robô, e ainda fazer seus dedos se moverem.
Veja a animação acima e você verá a diferença que o segundo motor faz. Na mão esquerda é o único motor, à direita - já existem dois. O primeiro funciona ao máximo, apertando todos os dedos ao redor da bola. O segundo pode trabalhar com os dedos seletivamente, devido à diferença na tensão do cabo. O mesmo princípio se aplica à captura de notas.
Dada a presença de apenas dois motores, a SoftHand pode usar um conjunto impressionante de manobras. Ela pode estender o dedo indicador para balançar a válvula ou deslizar a folha da mesa. Ela pode até desaparafusar a tampa da lata. E tudo isso é relativamente barato. Afinal, quanto mais motores, mais caro ele é.
"Para que os robôs aprendam e façam todo tipo de coisas legais, precisamos de sistemas baratos, confiáveis e sofisticados", disse o engenheiro de robótica Lerrel Pinto, da Carnegie Mellon University, que projeta braços robóticos. "Acho que a mão deles oferece um ótimo compromisso", acrescenta, mas o verdadeiro teste será encontrar o uso real de tal mão. “Pode ser usado para aprendizado offline? Quão confiável é, pode suportar milhares de capturas? Não há respostas para essas perguntas. ”
O SoftHand é um projeto promissor, mas manipuladores robóticos mais sofisticados, como o Shadow Dexterous Hand, ainda têm algo a oferecer. O SoftHand pode lidar com comportamentos estereotipados, como desaparafusar as tampas das latas, e o Shadow, com muitos de seus motores, pode se adaptar melhor a tarefas complexas.
E o SoftHand lidará facilmente com a saudação nos punhos.