Ten nowy system to nie tylko ciekawostka laboratoryjna. Ma on bowiem zdolność do bezpiecznego podnoszenia zarówno delikatnych, jak i ciężkich przedmiotów, od szklanych wazonów i arbuza, po — co najważniejsze — podnoszenie człowieka z łóżka. System, który rośnie i owija się jak pnącze, może zrewolucjonizować opiekę nad osobami starszymi i niepełnosprawnymi, czyniąc tę wymagającą fizycznie czynność znacznie bezpieczniejszą i łagodniejszą.
Jak właściwie działają te robo-wąsy z MIT i Stanford?
Nowatorski mechanizm robo-wąsów opiera się na długich, nadmuchiwanych rurach, które wydłużają się, wywracając się na drugą stronę, niczym skarpetka. Ten kontrolowany pneumatycznie „wzrost” pozwala im przeciskać się przez ciasne przestrzenie i delikatnie wpełzać pod obiekt, wokół którego mają się owinąć.
Prace bazują na wcześniejszych osiągnięciach Stanforda w dziedzinie miękkich robotów inspirowanych pnączami, które były używane do inspekcji lub misji poszukiwawczo-ratowniczych. Jednak do podnoszenia ludzi potrzebna była fundamentalna zmiana: stworzenie zamkniętej pętli. Wcześniejsze roboty-pnącza działały w „otwartym obiegu” – mogły się wydłużać i zginać, ale nie mogły utworzyć pełnego okręgu, by zabezpieczyć ładunek. Aby unieść człowieka, konieczne było przełączanie się między dwoma trybami – pnącze może się wsunąć pod osobę leżącą na łóżku lub, po dotarciu do drugiego końca, wrócić do swojej podstawy i zatrzasnąć się w mechanizmie zaciskowym, tworząc ciągłą, zamkniętą pętlę. Mamy więc dwie wersje pętli – otwartą lub zamkniętą.
Czytaj też: Bioniczna dłoń z „własnym umysłem”. Inżynierowie z USA projektują protezę AI, która chwyta z ludzką precyzją
Jak wyjaśnia Kentaro Barhydt z MIT:
Transformacja między pętlami otwartymi a zamkniętymi pozwala nam osiągnąć nowe poziomy wydajności, wykorzystując zalety obu form na odpowiednich etapach.
Po zamknięciu pętli w akcję wkracza wciągarka mechaniczna, która delikatnie wciąga „pętlę” do tyłu. Tworzy to coś w rodzaju miękkiej, hamakowej kołyski, która bezpiecznie i łagodnie stabilizuje podnoszony obiekt – lub człowieka.
Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań jest opieka. „Przenoszenie osoby z łóżka jest jednym z najbardziej fizycznie wyczerpujących zadań, jakie wykonuje opiekun”, zauważa Barhydt. Ten typ robota może zarówno odciążyć opiekunów, jak i zapewnić pacjentowi większy komfort. Harry Asada z MIT podkreśla, że „Ciężkie, ale kruche przedmioty, takie jak ciało ludzkie, są trudne do chwycenia dostępnymi obecnie rękami robotycznymi”. Opracowane przez nich pnącze jest w stanie owinąć i zawiesić obiekt delikatnie i bezpiecznie.
Wszechstronność nowego chwytaka
Zespół zademonstrował również mniejszą wersję robo-wąsów przeznaczoną do ramion robotycznych. Ta wersja z łatwością podnosiła przedmioty o różnej masie i kształcie, od kettlebelli po piłki plażowe, jednocześnie nawigując w zagraconych pojemnikach. Możliwość adaptacyjnego owijania się i zaciskania eliminuje problemy, z którymi borykają się konwencjonalne, sztywne chwytaki.
Czytaj też: Wielki przełom czy pusta deklaracja? Tokijska firma ogłasza stworzenie pierwszego na świecie systemu AGI
Jak wspomina Allison Okamura ze Stanford, „Miękkie roboty mogą być stosunkowo bezpieczne, niedrogie i optymalnie zaprojektowane pod kątem specyficznych potrzeb ludzkich”. Badanie to otwiera nowy „obszar projektowy” w robotyce, który z pewnością będzie dalej eksplorowany.
Tak naprawdę możliwości zastosowań nowego chwytaka są ogromne, bo w rolnictwie podobne systemy mogłyby zbierać delikatne owoce czy warzywa bez pozostawiania na nich śladów uszkodzeń. W magazynach i centrach dystrybucyjnych poradziłyby sobie z pakowaniem i sortowaniem przedmiotów o nieregularnych kształtach i różnej kruchości. To tylko niektóre z potencjalnych ścieżek rozwoju, które nie ograniczają się tylko do opieki. Na razie jednak to dopiero początek, ale naprawdę interesujący.