Key takeaways
- MIT-forskare har utvecklat en ny robothand som kan manipulera över 2 000 objekt.
- Tekniken använder artificiell intelligens i kombination med träning för att programmera handen.
-
Utvecklingen kan leda till mer specialiserade robothänder som kan hantera ett bredare utbud av industriella uppgifter.
Robothänder börjar närma sig mänskliga egenskaper.
Forskare från MIT har skapat ett robothandsystem som kan omorientera över 2 000 olika typer av objekt. Tekniken kombinerar artificiell intelligens (AI) med träning för att programmera handen, enligt en ny artikel publicerad på preprint-servern ArXiv. Det är en del av en växande satsning på att utveckla robothänder som liknar människors.
"Dessa händer är mycket skickliga och kapabla att utföra manipulation i hand", Carmel Majidi, professor i maskinteknik och chef för Soft Machines Lab vid Carnegie Mellon University's College of Engineering, som inte var involverad i papper, berättade Lifewire i en e-postintervju. "Det vill säga, förutom att greppa och släppa föremål kan de använda sina fingrar för att manipulera ett föremål som en skruvmejsel eller sax."
Bättre handarbete
Att skapa robothänder med mänskliga förmågor är en formidabel utmaning. Forskare från MIT säger att deras uppfinning kan manipulera allt från en kopp till en tonfiskburk till en Cheez-It-låda, och det kan hjälpa handen att snabbt plocka och placera föremål på specifika sätt och platser, De nya teknikerna kan hjälpa till med logistik och tillverkning, hjälpa till med typiska krav som att packa föremål i spår eller manipulera ett bredare utbud av verktyg. Teamet använde en simulerad, antropomorf hand med 24 frihetsgrader och visade bevis på att systemet skulle kunna överföras till ett riktigt robotsystem i framtiden.
"I kommersiella applikationer används en gripare med parallellkäft oftast, delvis på grund av dess enkelhet i kontrollen, men den är fysiskt oförmögen att hantera många verktyg vi ser i det dagliga livet," Tao Chen, ledande forskare på projektet, säger i ett pressmeddelande. "Även att använda en tång är svårt eftersom den inte skickligt kan flytta ett handtag fram och tillbaka. Vårt system kommer att tillåta en hand med flera fingrar att skickligt manipulera sådana verktyg, vilket öppnar upp ett nytt område för robotapplikationer."
Shenli Yuan, en forskningsingenjör vid SRI Internationals Robotics Laboratory, sa i ett e-postmeddelande till Lifewire att det är svårt att skapa robothänder som efterliknar människors förmåga eftersom de har så stor skicklighet. Han noterade att mänskliga händer är anatomiskt komplexa, med många muskler, ben, senor och ligament involverade i varje rörelse.
"De är också packade med mekanoreceptorer som ger oss rik haptisk feedback", tillade Yuan. "Det viktigaste är att skicklighet inte kommer enbart från händerna, och det är också mycket relaterat till vår förmåga att förstå miljön och planera för de uppgifter vi utför."
Medan framstegen inom robothänder har pågått i över ett sekel, "har vi fortfarande inte manöverdon som är jämförbara med mänskliga muskler när det gäller liknande kraftdensitet och effektivitet, sensorer med liknande trohet och täckning jämfört med taktil sensor på våra händer, eller samma nivå av intelligens för att utföra allmänna uppgifter", sa Yuan.
Framtida funktioner
Utvecklingen av robothänder går snabbt framåt, sa Yuan. Till exempel designas många icke-antropomorfa robothänder för att ge kapaciteter som överstiger mänskliga händer. Det har varit mycket arbete med taktila sensorer som kan ge robothänder mycket högtrogen taktil feedback.
Fortsatt forskning kan leda till att mer specialiserade robothänder hanterar ett mer omfattande utbud av industriella uppgifter, sa Yuan. Han förutspådde att uppgifterna som robotar kunde utföra skulle bli allt mer komplexa.
"Men vi kanske inte ser antropomorfa händer i fabrikerna någon gång snart, eftersom det troligtvis kommer att finnas enklare och mer effektiva handdesigner beroende på uppgifterna", tillade Yuan. "På lång sikt, om robotar distribueras i våra hem eller kontor, kan vi se vissa robotsluteffektorer som bättre liknar människohänder eftersom dessa miljöer är mycket designade kring mänsklig interaktion [och] behov."
Många robotplockföretag som Berkshire Grey använder vakuumbaserade gripdon, som är enklare att använda och för närvarande mer kapabla än fingerbaserade gripdon. Christopher Geyer, en ingenjör på företaget, sa till Lifewire via e-post att systemet kan förändra leveranskedjan.
"Medan globaliseringen av varor till stor del berodde på automatiseringen av fraktcontainrar, kommer automatisering av enhetshantering att sänka varukostnaden mycket mer lok alt", tillade han.
