Istnieje kilka wyjaśnień, dlaczego ludzka ręka rozwinęła się w taki sposób. Niektórzy badacze łączą nasze przeciwstawne kciuki z potrzebą naszych przodków do pałkowania i rzucania obiektami w wrogów lub rzucania ciosem, podczas gdy inni twierdzą, że unikalny wzmacniacz genów (grupa białek w DNA, które aktywują niektóre geny) doprowadził do naszej anatomii. Ale większość zgadza się, że dwunożność, powiększone mózgi i potrzeba użycia narzędzi były tym, co zrobiło.
Jednak z uwagi na zręczność naszych rąk zespół badaczy z Massachusetts Institute of Technology uważa, że możemy to zrobić lepiej. Harry Asada, profesor inżynierii, opracował robota noszonego na nadgarstku, który pozwoli osobie obrać banana lub otworzyć butelkę jedną ręką.
Wraz z doktorantką Faye Wu, Asada zbudował parę robotycznych palców, które śledzą, naśladują i pomagają cyfrom człowieka. Dwa dodatkowe wyrostki, które wyglądają jak wydłużone plastikowe palce wskazujące, przyczepiają się do mankietu na nadgarstku i rozciągają się wzdłuż kciuka i szpilki. Aparat łączy się z rękawicą obciążoną czujnikami, która mierzy, jak palce osoby zginają się i poruszają. Algorytm blokuje ruch danych i tłumaczy je na działania dla każdego robota.
Robot bierze lekcję ze sposobu, w jaki poruszają się nasze własne pięć cyfr. Jeden sygnał kontrolny z mózgu aktywuje grupy mięśni w dłoni. Synergia, Wu wyjaśnia podczas pokazu wideo, jest znacznie wydajniejsza niż wysyłanie sygnałów do poszczególnych mięśni.
Aby zmapować ruchy dodatkowych palców, Wu przymocowała urządzenie do nadgarstka i zaczęła chwytać przedmioty w laboratorium. Przy każdym teście ręcznie ustawiała palce robota na obiekcie w sposób, który byłby najbardziej pomocny - na przykład, utrzymując butelkę z napojem, podczas gdy jej ręka rozkręcała górę. W każdym przypadku rejestrowała kąty zarówno własnych palców, jak i kątów swojego robota.
Wu wykorzystał te dane do ustalenia zestawu wzorców chwytu robota i algorytmu sterowania, który zapewniłby właściwą pomoc w oparciu o daną pozycję dłoni.
Chociaż robot, który jest tylko prototypem, może zmienić swoją pozycję, nie może jeszcze naśladować siły ani siły chwytania ludzkiej ręki. „Są inne rzeczy, które zapewniają dobry, stabilny chwyt”, powiedział Wu dla MIT News . „W przypadku przedmiotu, który wygląda na mały, ale jest ciężki lub śliski, postawa byłaby taka sama, ale siła byłaby inna, więc jak by się do tego przystosował?” Zespół nie zastanawia się, jak zamierza zmierzyć i przetłumacz siłę jeszcze.
Uczenie maszynowe lub zdolność komputera do dostosowywania procesów na podstawie danych może pozwolić systemowi dostosować się do preferencji danego użytkownika. Wu mówi, że mogłaby wstępnie zaprogramować bibliotekę gestów w robocie. Gdy ktoś go używa, robot synchronizuje się z tym, jak osoba chwyta przedmioty - nie wszyscy odkrywają pomarańczę w ten sam sposób, prawda? - i odrzuca typy chwytów, które nie są powszechnie używane.
Asada mówi również, że urządzenie, teraz raczej nieporęczne, może ostatecznie stać się składane i stanowi jedną trzecią jego obecnego rozmiaru. Wyobraża sobie zegarek z cyframi robotycznymi, które pojawiają się i chowają w razie potrzeby.
Chociaż Asada i Wu widzą użyteczność swojego robota dla osób niepełnosprawnych, jest to również część większego ruchu robotyki, który ma na celu nadanie sprawnym użytkownikom cech nadludzkich. Na przykład inny system MIT działa na tej samej zasadzie, co robot Wu, ale dodaje dodatkowe ramiona zamiast palców, umożliwiając noszącym otwieranie drzwi z pełnymi rękami lub utrzymywanie nieruchomego przedmiotu podczas wbijania.
W większości te poręczne roboty mają na celu zwiększenie siły. TitanArm, opracowany przez studentów University of Pennsylvania, pozwala użytkownikowi podnieść dodatkowe 40 funtów. Bardziej ambitne konfiguracje obejmują pełne egzoszkielety, które są coraz bliżej Iron Mana . Na przykład Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering, południowokoreańska firma, wyposażyła stoczniowców w kombinezony, które pozwalają im podnosić płyty z metalu i drewna przy stosunkowo minimalnym wysiłku.
To, co łączy te wszystkie podejścia, to łatwość ich użycia. Użytkownicy nie muszą uczyć się schematów sterowania, aby manipulować robotami, ale zamiast tego wykonują swoje zadania, polegając na animatronicznym obserwatorze, który pomoże im w drodze.
