W ciągu ostatnich lat nie brakowało imponujących osiągnięć w robotyce, część z nich – jak choćby czworonożne konstrukcje Boston Dynamics, przebiły się do mainstreamowych mediów. Z robotami mamy jednak wciąż co najmniej jeden poważny problem – ich możliwości manualne w wymagających precyzyjnego chwytu pracach są ograniczone. Czy opracowany na MIT prototyp ma szansę to zmienić?

Czy androidy śnią o ludzkich palcach?

Wzmianka o tym, że trudno dziś o robota, który manualnie dorównywałby człowiekowi może być dla wielu zaskoczeniem. Przecież na liniach produkcyjnych pracują od lat potężne ramiona, które precyzyjnie dopasowują do siebie części i składają na przykład samochody. Ale co tam przemysł motoryzacyjny – przecież mamy już robotycznych chirurgów! Problem w tym, że ich pracy nie sposób zestawić z tym, jak zaawansowane zadania wykonywać mogą ludzkie palce i dłonie. W wielu zastosowaniach wciąż są one niedoścignione nie tylko za sprawą precyzji, ale także informacji dostarczanej przez dotyk.

Przykład? Paradoksalnie łatwiej jest skonstruować robota-chirurga niż robota-internistę. Pierwszy poradzi sobie ze stawianymi przed nim podczas operacji zadań, nie dysponujemy jednak techniką, dzięki której robot mógłby na przykład pacjenta osłuchać. Roboty wciąż nie posiadają także możliwości sprawdzenia, czy któryś z organów pacjenta nie jest np. powiększony. W takich scenariuszach ludzka dłoń czy słuch są wciąż niedoścignione. Sprzęt i oprogramowanie przegrywa już na etapie zbierania danych, co z kolei przekłada się na to, że późniejsza analiza jest niepełna i mało wartościowa.

Przykładów jest znacznie więcej i to nawet w zawodach, które według wielu zostaną zautomatyzowane w pierwszej kolejności. Rozważmy przypadek pracowników sieci restauracji fast-food. O ile obsługa klienta już jest automatyzowana, tak losom pracowników w kuchni na razie nic nie zagraża. Jak to możliwe? Konia z rzędem temu, kto pokaże mi urządzenie zdolne chwycić pokrojoną w paski sałatę i umieścić ja precyzyjne razem z innymi warzywami i dodatkami w niewielkiej kanapce, nie miażdżąc przy tym wszystkich składników i zachowując estetyczny wygląd całego posiłku. Na razie wciąż nam do tego bardzo daleko.

Zobacz też: Konsumenckie testy DNA – rekordowa liczba chętnych do poznania swoich korzeni

Orgiami Robot Gripper

Oczywiście inżynierowie robią wiele, by zmienić ten stan rzeczy. Najnowszym tego przejawem jest urządzenie przedstawione w pracy „A Vacuum-driven Origami ‘Magic-ball’ Soft Gripper”. Nazwa mówi tu bardzo wiele – urządzenie łączy w sobie kilka pomysłów. Pierwszym jest zaawansowana figura origami nazywana magic ball. Pod naciskiem magic ball składa się zgodnie z zagięciami, znacząco zmieniając swoje rozmiary oraz – co ważne zmniejszając objętość pustej przestrzeni wewnątrz. Im większy nacisk z zewnątrz, tym mniej miejsca w środku.

Na podstawie sposobu składania origami magic ball, zbudowano ruchomy plastikowy szkielet gumowego rękawa. Do urządzenia podłącza się następnie pompę ssącą, np. odkurzacz, który wysysa powietrze z wnętrza gumowego rękawa. W ten sposób uzyskano konstrukcję, która niezwykle sprawnie dostosowuje swój kształt do kształtu obiektu, który ma chwycić. Zwróćmy uwagę, że pompa odpowiada tu za kurczliwość rękawa, a nie za zasysanie obiektu. Nie niszczy go zatem, lecz zaciska się wokół niego, dopasowuje się do kształtu. Sprawdza się zatem w scenariuszu dotąd dla robotów skomplikowanym – precyzyjnym chwytaniu. Chwytak na podniesienie obiektów nawet stukrotnie cięższych niż on sam.

Daniela Rus, profesor MIT nadzorująca projekt, wskazuje bardzo konkretne i praktyczne zastosowanie urządzenia. Celem jest opracowanie robota, który poradzi sobie z pakowaniem zakupów w sklepach spożywczych. Produkty mają różne kształty i wymiary, wyzwaniem jest zatem opracowanie takiego chwytaka, który będzie potrafił dostosować kształt do dowolnego obiektu. „Szerzej rzecz biorąc, moją motywacją jest eksploracja nowej ery robotów, gdzie będziemy mieli istną eksplozję kambryjską różnego rodzaju typów, kształtów i materiałów, z których wykonane są roboty” – twierdzi Rus.

Zobacz też: Dynamiczna spektroskopia fotoakustyczna – przesyłanie dźwięku laserem i parą