Забудьте про метал. Коли справа доходить до роботів, майбутнє м’яке і пухнасте

Десь в лабораторії щось корчиться. Це робот-вугор, який безшумно плаває у величезному темному резервуарі з солоною водою; його ритмічні, стрічкоподібні рухи повторюють рухи його природного побратима. Чи це робот, натхненний восьминогом, схожий на те, що міг би вигадати Г.П. Лавкрафт, якби він народився на 100 років пізніше і став робототехніком, а не письменником жахів?

• Робот тисячі застосувань
• Прощавай, метал?
• І твердий, і м’який

А може, це ні те, ні інше. Можливо, це м’який гумовий рукав, який обертається навколо людського серця і регулярно підбадьорює його, щоб воно продовжувало битися, незважаючи на серцеву недостатність. Або гідрогелевий захват, який може простягнути руку і схопити рибу, що пропливає повз, утримуючи її і не завдаючи їй болю. Або. Або. Або.

Реальність така, що прикладів з галузі м’якої робототехніки, яка швидко розвивається, не бракує. Одна з найбільш захоплюючих галузей досліджень робототехніки, що швидко розвивається, ці роботи не схожі на жорсткі, металеві машини, які обіцяла нам наукова фантастика. Вони зроблені з гумових матеріалів. Вони також набагато дешевші у виготовленні, важать значно менше і пропонують набагато більшу гнучкість і (можливо, на перший погляд, несподівано, зважаючи на їх м’які матеріали) довговічність. В процесі роботи вони змінюють наше уявлення про роботів і виявляються надзвичайно корисними в цьому процесі.

• Як ми дізнаємось, коли штучний інтелект насправді стане розумним?
• Платіжні чіпи, що імплантуються: Майбутнє чи нездійсненна мрія кіберпанку?
• Аналоговий штучний інтелект? Звучить божевільно, але за цим може бути майбутнє

Робот тисячі застосувань

Нинішній сплеск м’яких роботів у світі, де раніше домінував метал, нічого не забирає у більш традиційних роботів, які створюються такими компаніями, як Boston Dynamics. Досягнення в традиційній жорсткій робототехніці лише за останні кілька років дали нам всілякі універсальні машини, здатні робити все – від тонкої складальної роботи на виробничих лініях до виконання танців, паркурних виступів або навіть олімпійських сальто назад. Але ці традиційні роботи не для всього придатні.

Вони чудово виконують одне і те ж завдання багато разів поспіль, і це саме те, що потрібно, якщо, наприклад, вони допомагають збирати айфони на конвеєрі на заводі Foxconn. Але вилучіть їх зі структурованого домену, в якому вони звикли працювати, і раптом їх дивовижна точність може зникнути в одну мить.

Це проблематично з багатьох причин, і не в останню чергу через те, що все частіше роботи збираються

“[Ще одна] захоплююча сфера застосування м’якої робототехніки – це пошуково-рятувальний сектор”, – розповіла в інтерв’ю Digital Trends Джада Гербоні (Giada Gerboni), науковий співробітник Стенфордського університету, яка минулого року виступила з доповіддю на конференції TED під назвою “Неймовірний потенціал гнучких, м’яких роботів”. “У лабораторії, де я працюю, є дуже мотивована команда колег, яка досліджує, як м’який робот, що росте з кінчика – як рослина, а точніше виноградна лоза – зможе переміщатися археологічними місцями, недоступними для людини і повними дуже делікатних артефактів, або досліджувати делікатні підземні місця проживання деяких видів тварин, що перебувають під загрозою зникнення”.

Власні дослідження Гербоні мають медичне застосування. Зараз вона працює над гнучкими роботами, які можуть бути використані як хірургічні інструменти для доступу до важкодоступних частин тіла, так само як м’які роботи її колег можуть допомогти отримати доступ до віддалених об’єктів.

“У моїй нинішній роботі в Стенфорді використовується гнучка голка, яка може досягати абсолютно різних частин печінки з однієї точки введення і може спалювати пухлину – [знищуючи] пухлинні клітини теплом – своїм кінчиком”, – продовжила вона. Керована голка – це не те, що ми звикли вважати роботом, але це одна з можливостей, відкритих м’якими роботами.

Роботи допомагають археологам досліджувати доінкські руїни в Перу

Прощавай метал?

Прощавай, метал?

“Ці стани високого і низького тиску аналогічні цифровому сигналу, де 1 дорівнює високому тиску, а 0 – низькому”, – пояснив нам Філіп Ротемунд, один з дослідників проекту. “Зазвичай, управління м’якими роботами здійснюється за допомогою електронних контролерів і жорстких клапанів, що призводить до створення гібридних роботів. Наш м’який комп’ютер дозволяє інтегрувати складний контроль безпосередньо в структуру м’якого робота”.

Все це поки що на відносно ранній стадії, але демонструє, як швидко рухається світ м’якої робототехніки: відстає на півстоліття від свого більш жорсткого побратима, але поспішає наздогнати його. І, схоже, це йому вдається. Окрім вже згаданих сфер застосування, м’які роботи-захвати зараз використовуються на складальних лініях, завдяки своїй здатності взаємодіяти з об’єктами без потенційної можливості їх пошкодження.

Однак, як зазначає Джада Гербоні, помилково розглядати м’яку робототехніку як таку, що конфліктує з традиційними жорсткими роботами.

“Я б не сказала, що м’які роботи кращі, але це лише клас роботів – або спосіб робити робототехніку – який ми більше не можемо не розглядати”, – сказала вона. “М’які роботи вже продемонстрували, що мають великий потенціал у навігаційних завданнях, тому що вони можуть легко артикулювати своє тіло, і їхня навігація не порушується при різких контактах з невідомими об’єктами. Але коли справа доходить до іншого дуже поширеного завдання для роботів, такого як маніпуляції, то наявність нежорстких частин дуже погано, тому що робот може [докладати дуже мало зусиль, що означає, що він не може піднімати багато об’єктів]. Крім того, враховуючи високу гнучкість тіла, ступені свободи і обмежену інтеграцію датчиків, вони не можуть бути точно керованими, тому вони не можуть виконувати дуже точні маніпуляційні завдання”.

І жорсткі, і м’які

І твердий, і м’який

Деякі дослідники навіть зайняті вивченням матеріалів, які дозволяють м’яким роботам ставати жорсткішими на вимогу, або комбінувати матеріали різної жорсткості для досягнення як точності, так і спритності. Термін “м’який робот” з’явився лише десять років тому – але він вже зайняв свою нішу. (І знаходить свій шлях і в поп-культурі: подивіться на Беймакса, милого робота з діснеївського “Великого героя 6”).

Оскільки ми рухаємось до світу, в якому роботи є частиною нашого повсякденного життя, м’які роботи набуватимуть більшого значення, ніж будь-коли. Одне можна сказати напевно: у 2019 році слово “робот” більше не є синонімом “металевої машини”.

Рекомендації редакції

Зустрічайте робота-пітчера, який змінює правила гри і може ідеально імітувати будь-який людський кидок

• Dyson відкриває завісу над “надсекретним” проектом
• Останній штрих: як вчені наділяють роботів тактильними відчуттями, подібними до людських
• Навіщо Місяцю система управління космічним рухом
• Формула сміху: Чому машинний гумор – це святий грааль ШІ
• HBO Max

• Особливі прикмети
• Що буде далі: Як технології допомагають суспільству відкритися після коронавірусу
• Soft Robot

Source: digitaltrends.com