Вспомогательные роботизированные руки

Дополнительные роботизированные конечности (ДРК, Supernumerary Robotic Limbs (SRL)), позволят человеку не заменить собственные потерянные руки, а дополнить их, расширив физические возможности. В Массачусетском Технологическим Институте разрабатывают вспомогательные роборуки, которые помогут выполнять утомительную, раздражающую или даже невозможную для человека работу. Текущий прототип представлен 2 июня на Международной Конференции по роботизации и автоматизации (IEEE International Conference on Robotics and Automation). Причём представлено две модели: в первой искусственные конечности начинаются от плеч человека, во второй — от талии.

Наплечный вариант разработан для случаев, когда нужно что-то перенести или удержать на высоте выше головы человека, или когда обе руки «носителя» заняты.







Поскольку роборуки крепятся в районе плеч человека, нагрузка, ложащаяся на них, переносится на позвоночник. Каждая «рука» имеет пять степеней свободы. «Кисти» выполнены сменными, их можно модифицировать, общий вес системы составляет 4,5 кг.

Главной особенностью роборук является отсутствие необходимости управлять ими. Вместо этого они следят за тем, что вы делаете, и «принимают решение», как им двигаться. Отслеживание происходит с помощью двух датчиков, которые «носитель» одевает на запястья. Третий датчик расположен в основании робомодуля и отслеживает положение в пространстве и ускорение всего модуля.

ДРК используют данные с гироскопов и акселерометров, чтобы «предсказать», какие дальнейшие действия с их стороны будут наиболее полезны для «носителя».

Например, если человек поднимет руки над головой, робот тоже поднимет конечности, предполагая, что нужно что-то подержать. На прототипах исследователи отрабатывают различные поведенческие сценарии, которые должны войти в программное обеспечение робота. «Отточив наши поведенческие алгоритмы, мы сможем сделать роборуки продолжением тела человека», говорит Бэлдин Ллоренс-Бонилла (Baldin Llorens-Bonilla), один из разработчиков.

Второй прототип ДРК имеет точку крепления в районе поясницы человека.



Создатели считают, что такая конструкция будет особенно удобна при строительных работах, для удержания предметов или самого «носителя».

Немалая часть финансирования разработок обеспечивается корпорацией Boeing, которая заинтересована в создании инструментов, облегчающих и ускоряющих процесс постройки самолётов. Например, здесь продемонстрировано, как прототип ДРК, крепящихся к пояснице, удерживает рабочего, осуществляющего работы по монтажу внутри фюзеляжа:



Ещё один способ использования ДРК «второго типа» — снятие части нагрузки с ног человека:



Казалось бы, зачем городить огород и не сделать сразу полный экзоскелет? Исследователи считают, что современные прототипы экзоскелетов не обеспечивают достаточной подвижности, они сковывают движения человека. Кроме того, экзоскелет повторяет движения всех ваших конечностей, и рук, и ног, хотите вы того или нет. А ДРК позволяют человеку двигаться и действовать гораздо свободнее.