Компания Boston Dynamics представила новую четырехпалую кисть с 13 степенями свободы, разработанную для робота-гуманоида Atlas с прицелом на массовое производство. Разработчики сознательно отказались от мизинца и уменьшили размер захвата, сделав ставку на простоту, модульность и высокую надежность.
История манипуляторов Boston Dynamics отражает эволюцию всей отрасли: от узкоспециализированных захватов до сложных многопалых кистей. Например, четырехногий робот Spot оснащался механической «рукой» с простым клешневым захватом и встроенной камерой, предназначенной в основном для открытия дверей и перемещения предметов. Переход к сложной многопалой кисти для гуманоида Atlas демонстрирует смещение фокуса компании с простых сервисных задач на полноценную имитацию человеческих действий и работу с самым разным ручным инструментом.
Конструкция состоит из 13 одинаковых изолированных приводов без хрупких кабелей, обычно идущих через суставы, что значительно повышает долговечность манипулятора. При создании захвата инженеры опирались на опыт разработки самого робота Atlas: сила сжатия была слегка снижена для простоты управления, так как прежние версии уже обладали избыточной грузоподъемностью.
Кисть спроектирована с учетом высокой точности физического моделирования, что позволяет эффективно применять обучение с подкреплением при переходе из виртуальной среды в реальную. Разработка ведется полностью внутри компании, поскольку манипуляторы являются ключевым элементом ценности гуманоидных роботов.
Директор по поведению роботов Atlas Альберто Родригеса отмечает: «Нам удалось определиться с правильным уровнем сложности, который необходимо заложить в руку, и сбалансировать компромиссы между ловкостью, прочностью, надежностью, стоимостью, ремонтопригодностью и датчиками. Мы поняли на примере корпуса Atlas, что простота, модульность и зрелость приводов дают огромный прирост в скорости разработки». Альберто Родригес подчеркнул, что надежная аппаратная часть позволяет быстрее собирать данные и проводить эксперименты, а единая линейка одинаковых модулей дает возможность сосредоточить усилия на главном.
Тестирование возможностей и разработка дизайна
В процессе проектирования инженеры рассматривали даже концепцию руки с двумя большими пальцами по сторонам ладони, что позволило бы собирать одинаковые кисти для левой и правой руки на одной линии, но отказались от нее из-за лишнего веса, стоимости и сложности.
Взамен команда сосредоточилась на базовых движениях: скольжении большого пальца по другим пальцам, точечном щипковом захвате и надежном удержании инструментов. Сейчас устройство проходит испытания в стандартных промышленных сценариях, таких как работа с электроинструментом, прокладка кабелей и закручивание винтов, и в игровых задачах на ловкость таких как манипулирование шариками. В дальнейшем именно симуляция и обучение с подкреплением позволят роботу освоить сложные манипуляции, выходящие далеко за рамки простых операций перемещения предметов.