Разработан простой способ, позволяющий роботу схватить и удерживать практически любой объект.

Способность захватывать и удерживать объекты - один из человеческих навыков, который с трудом дается роботам. Большинство более или менее удачных разработок в этой области сконцентрировано вокруг попыток снабдить роботов пальцами, подобными человеческим. Такое решение кажется разумным, если учитывать что это "устройство" мы получили в результате длительного процесса "оптимизации", называемого эволюцией.

Тем не менее, мы разгадали далеко не все загадки природы, и не все её трюки можем пока повторить. Пальцам роботов, как правило, требуется централизованная система управления, обрабатывающая потоки данных от сенсоров, заменяющих роботу зрение и осязание. Эта система вычисляет, как именно нужно выполнить захват объекта, на основании полученных данных.

Но когда вы крайний раз задумывались, потянувшись за чашкой кофе, как расположить пальцы и насколько крепко следует их сжать? Человеческий мозг каким-то образом научился упрощать или сокращать обработку информации в таких случаях.

Эрик Браун (Eric Brown) из Университета Чикаго предположил, что должен быть другой способ решения этой задачи. Совместно с коллегами он разработал "руку" для робота, способную с контролируемым усилием захватить практически любой объект. При этом в системе отсутствует обратная связь, использующая "тактильные" или визуальные датчики.

Устройство состоит из насоса и герметичного резинового "мешка", заполненного мелкими гранулами какого-либо материала (в экспериментальном образце это был молотый кофе). Вам наверняка случалось покупать молотый кофе в вакуумной упаковке: сперва он имеет форму довольно твердого брикета, но стоит надрезать упаковку, нарушив её герметичность - брикет рассыпается, превращаясь в привычный сыпучий кофе. Исследователи использовали именно это свойство.

Мешок с сыпучим материалом наваливается сверху на какой-либо предмет и свободно "растекается" вокруг него. Затем насос создает внутри мешка вакуум, и захват приобретает значительную жесткость, при этом практически полностью повторяя контуры предмета. В результате, сразу несколько факторов способствуют тому, чтобы объект на выпал из захвата. Во-первых, механическое трение не дает ему выскользнуть. Во-вторых, могут образовываться герметичные уплотнения вокруг отдельных фрагментов объекта, и, наконец, мешок может просто принимать форму, блокирующую поднимаемый предмет. "Необходимо захватить лишь небольшую часть предмета, чтобы надежно зафиксировать его", - говорит Браун.

Испытания показали, что захват может работать с довольно разнообразными предметами, поднимая мячи, стальные пружины, сырые яйца, и даже группы предметов без изменения их взаимного расположения.

Конечно, устройство имеет и некоторые ограничения. Так, оно не способно поднять плоский диск или ватный шарик. Не может "беспалая рука" и выполнять манипуляции с предметами. Но существует много областей применения, в которых это не будет иметь особого значения, тогда как простота, адаптивность и низкая стоимость по сравнению с системами, оснащенными разнообразными датчиками обратной связи, выйдут на первый план.