măresc

Prezentat în cărți de benzi desenate din 1963, Dr. Octopus sau „Doc Ock” este un dușman al lui Spiderman cu patru brațe robotizate suplimentare atașate la spate, care îl ajută în planurile sale nefaste. Această viziune asupra oamenilor cu membre suplimentare - minus partea supravilanului - prinde contur la MIT, cercetătorii adăugând „brațe robot supernumerare” pentru a ajuta la sarcinile pe care oamenii obișnuiți cu două brațe le-ar fi fost dificile.

Există multe sarcini în jurul casei sau fabricii pe care probabil ți le-ai spus, „dacă aș avea doar un braț suplimentar, acest lucru ar fi mult mai ușor.” Sarcini precum agățarea unui ventilator de tavan, instalarea unui corp de iluminat aerian sau chiar ținerea deschiderea unei cutii ar fi mai ușoară dacă ar exista un braț suplimentar pentru a ajuta. Inginerii acum prevăd două brațe robotizate ca mâini ajutătoare.

Proiectul este derulat la Laboratorul d’Arbeloff al MIT pentru sisteme și tehnologii informaționale și condus de Federico Parietti și Baldin Llorens-Bonilla, ambii în cadrul Departamentului de inginerie mecanică. Federico a lucrat la membrele inferioare, strategiile de întărire și stabilitate, în timp ce Baldin a contribuit la brațele umărului robotului, împreună cu coordonarea și planificarea sarcinilor.

Conceptul a fost demonstrat prin instalarea panourilor de tavan într-un avion, o sarcină care trebuie duplicată de zeci de ori în construcția unui avion de linie. O singură persoană care instalează un panou mare deasupra capului trebuie să se lupte între menținerea panoului în tavan, introducerea șuruburilor în găuri și utilizarea unei șurubelnițe electrice pentru a atașa panoul. Jonglarea și scăderea șuruburilor ne-ar conduce pe oricare dintre noi către frustrare și blasfemie.

Echipa Supernumerary Robot Limbs (SRL) a analizat această sarcină și a adăugat două brațe ușoare ale robotului la un cadru atașat la un rucsac. Brațele sunt atașate direct deasupra coloanei vertebrale, astfel încât corpul să poată suporta greutatea suplimentară fără tensiune. Numai acest lucru ar fi demn de remarcat, cu excepția faptului că utilizatorul nu are acum nicio modalitate de a comanda brațele robotului să se miște - un joystick convențional sau un gamepad ar lua mâinile deja ocupate cu panouri.

Așadar, partea uimitoare a acestei cercetări este ca brațele să decidă singuri când și unde să ajute. Senzorii de pe încheieturile omului și de pe suportul robotului determină unde se află omul în sarcină și atribuie brațele robotului pentru a ajuta.

Brațele robotului ajută utilizatorul împingând panoul în sus pe tavan, permițând operatorului uman să introducă șuruburi pentru a atașa panoul. Deoarece panoul este capabil să se susțină, mai întâi un braț coboară, apoi celălalt pe măsură ce robotul simte că forța necesară pentru menținerea poziției a scăzut.

Brațele sunt programate prin metoda „învață prin demonstrație”. Un al doilea om îi demonstrează robotului cum să ajute prin mutarea manuală a brațelor robotului, robotul reținând această lecție, astfel încât să poată face mișcările de unul singur.

O altă aplicație studiată de grup este utilizarea brațelor atașate la talia purtătorului, care pot adăuga automat stabilitate. Imaginați-vă un muncitor în construcții care încearcă să facă o gaură într-o grindă în timp ce lucra la un nou zgârie-nori la o sută de metri în aer, stând pe o altă grindă de câțiva centimetri sau centimetri lățime. Brațele supranumerare atașate la talie ar apuca grinzile pentru sprijin și ar acționa ca stabilizatori, atașând lucrătorul la structură în două puncte, la fel ca având două brațe suplimentare cu care să se țină.

Fiecare dintre membrele robotului poate simți cuplul aplicat și își poate modifica mișcările în consecință. Pe lângă menținerea pasivă a panourilor în poziție, brațele robotului pot ajuta, de asemenea, cu sarcini mai precise, cum ar fi ghidarea unui burghiu într-un anumit loc. Echipa de cercetare a petrecut mult timp dezvoltând tehnici specifice de calcul în care brațele robotului pot ajuta cel mai bine și decidând unde brațele robotului pot fi atașate cel mai bine pentru sprijin.

Proiectul este susținut parțial de Boeing, de unde și interesul pentru asamblarea aeronavelor, dar echipa vede o serie de aplicații potențiale pentru tehnologie. Acestea includ asistența persoanelor în vârstă, a lucrătorilor din construcții și a altor operatori de asamblare în cazul în care arme suplimentare ar putea fi utile (scuzați fraza) la îndemână.

„Vrem ca designul nostru să fie cât mai ușor și ergonomic posibil fără a compromite puterea și capacitățile robotului”, spune Baldin.

Designul actual este a treia generație de brațe robot dezvoltate, cu brațele umărului cântărind aproximativ 11-12 lbs. (5-5,4 kg). Echipa planifică dezvoltarea ulterioară a conceptului pentru a reduce greutatea, a crește rezistența și a îmbunătăți coordonarea prin „dezvoltarea unor algoritmi de control mai buni și creșterea capacităților de detectare ale robotului”.

Videoclipul de mai jos prezintă membrele robotizate demonstrate instalând panouri de tavan într-un avion.