создайте профиль
Prensilia разрабатывает роботизированную руку для исследований и протезирования
Уже долгое время исследователи пытаются сконструировать бионическую руку, которая сможет повторять все движения человеческой руки
Их целью было создание устройства, схожего по размеру и весу с человеческой рукой и способного выполнять сложные хватательные движения. Подобные роботизированные конечности послужат толчком для развития таких отраслей исследования, как протезирование, реабилитация, создание роботов-гуманоидов и человекоподобных машин.
Паоло Дарио (бывший президент IEEE RAS, лауреат премии Engelberger) присоединился к группе ученых из университета Scuola Superiore Sant'Anna в Пизе, работавшей над созданием роботизированной руки с начала 1990-х годов.
В 2008 году под руководством профессора Марии Кьяра Кароцца была разработана роботизированная рука SmartHand. Она может стать отправной точкой для Prensilia, стартапа, который планируется запустить в следующем году.
В ладонь SmartHand были встроены все необходимые механические и электронные составляющие. Данное устройство могло бы найти применение в самых разных областях и приносить огромную пользу.
Дальнейшая работа над прототипом SmartHand привела к появлению первой коммерчески доступной механической руки Azzurra. Она была представлена в 2009 году и имеет пять двигателей, свободно функционирующих в пределе 11 градусов. Это позволяет руке работать кончиками пальцев и выполнять поддержку, что вместе с основным жестам подсчета и указывания определяет 80% всех возможных хватательных движений человеческой руки. На данный момент Azzurra – одна из наиболее совершенных автономных роботизированных конечностей.
На видео и фото ниже продемонстрированы ее основные функции:
Ключевым моментом в Azzurra является усовершенствованная технология, основанная на механизме Hirose - технологии, дающей возможность уменьшить количество двигателей в руке, необходимых для обеспечения определенной степени свободы. В Azzurra один палец, который может сгибаться и разгибаться (т.е. обладает двумя степенями свободы), приводится в действие только одним двигателем. Это происходит с помощью механизма с ходовым винтом, который преобразует вращательное движение двигателей постоянного тока в линейное движение мотора, который тянет сухожилие, чтобы согнуть или разогнуть палец.
Еще одно преимущество этого механизма состоит в его внутренней «необратимости», что делает устройство безопасным. Однако для роботизированной руки это означает, что она может хватать даже, когда она выключена, снизив энергопотребление и повысив безопасность (захват не ослабнет даже в случае потери мощности). Более того, усовершенствованный механизм позволяет руке самостоятельно настраивать движения. Такой подход не только приблизил устройство к оригиналу, но и увеличил количество точек соприкосновения между рукой и объектом. Эта особенность была достигнута за счет эластичного материала, используемого в дистальных фалангах каждого пальца.
Вторым крупным устройством, разработанным в Prensilia, является роботизированное предплечье под названием Milano. Его работа основана на той же технологии, что и Azzurra, но отличается тем, что Milano имеет два дополнительных механизма, используемых для движения вращающегося запястья и возможности безымянного пальца и мизинца сгибаться и разгибаться независимо друг от друга (в Azzurra они движутся одновременно).
Azzurra идеально подходит для протезирования и реабилитационных исследований, в то время как Milano больше подходит для использования в роботах-гуманоидах (где требования к размерам не так строги, а гибкость по-прежнему важна). Тем не менее, и Milano, и Azzurra – это антропоморфные руки, оснащенные встроенным управлением и передовыми системами управления, которые могут быть использованы во многих областях исследований. Например, Azzurra и Milano можно использовать в качестве протезов, для создания человекоподобных роботов, при реабилитации и в экспериментах по неврологии.
В ближайшем будущем роботизированные конечности будут усовершенствованы. Возможно, кончики пальцев будут оснащены датчиками, которые будут предоставлять информацию о силе контакта между рукой и объектом. Данная особенность будет чрезвычайно полезна для управления устройством, которое благодаря более точным алгоритмам, сможет получать данные для исследований во многих лабораториях по всему миру.
Ученые также работают над усовершенствованием ловкости роботизированной руки. В настоящее время они ищут партнеров и инвесторов, которые смогут помочь им в продолжении их разработок. Сотрудники Prensilia хотят создать протезы, которые едва ли будут отличаться от реальных частей тела человека.
