🔪 Инженеры компании Boston Dynamics явно вдохновились опытом якудза и лишили новую кисть человекоподобного робота Atlas мизинца. Зато большой палец получил четыре степени свободы, а указательный, средний и безымянный — по три. Это увеличило совокупное число DoF с 7 при пятипалом эффекторе до 13 при четырехпалом.

👍 Предполагается, что такая конструкция позволит совместить сложные манипуляции с надежностью, простым серийным производством и легкостью в техобслуживании и ремонте.

👌 Вслед за японскими мафиози команда Boston Dynamics убедилась на личном опыте в полной бесполезности своих мизинцев. Резать, конечно, они их друг другу не стали, просто примотали скотчем к безымянным пальцам и так в течение дня выполняли все насущные дела. Эксперимент показал, что для большинства целевых операций дополнительный палец не оправдывает роста массы, числа приводов и стоимости конструкции кистей у гуманоидов.

⚙️ В отличие от многих кистей с тросовыми передачами, каждый привод новой руки встроен непосредственно в сустав. Моторы можно обратимо проворачивать под действием внешней силы, поэтому контроллер способен реагировать на контакт с предметом. При этом между суставами нет длинных сухожилий и тросов, которые со временем растягиваются или рвутся. Приводные модули сделаны сменными, чтобы их можно было ремонтировать без разборки всей кисти.

🛠️ В демонстрационном ролике Atlas использует кисть для работы с инструментами и манипуляции предметами внутри захвата. Робот может удерживать рукоятку инструмента с курком, перестраивать конфигурацию пальцев и выполнять движения, которые требуют не просто схватить объект, но и изменить его положение уже после захвата. 

🕹️ При проектировании кисти учитывалась не только механика, но и возможность точного моделирования в симуляции для обучения с подкреплением и последующего sim-to-real переноса. При этом форма руки остается достаточно близкой к человеческой, чтобы использовать для обучения демонстрации движений людей.

«Роботизированные кисти — это безжалостный набор компромиссов. Многие человекоподобные руки сегодня платят за антропоморфность надежностью и ограничениями в серийном производстве. Мы сознательно выбрали четыре пальца и более крупные прямые приводы, потому что сейчас задача уже не сделать красивый прототип, а понять что нужно изменить, чтобы производить порядка 100 тысяч таких кистей в год»

«Новая кисть выглядит менее изящно, чем многие пятипальцевые конечные эффекторы конкурентов, но именно поэтому у неё может быть больше шансов дойти до реального производства. Индустрия входит в фазу, где приходится оптимизировать производство манипуляторов одновременно по стоимости, ремонтопригодности, надежности и масштабируемости, а не только по красивым демонстрациям ловкости».

«Блестящее решение! Архитектура с четырьмя пальцами и большим диапазоном движения каждого из них даёт хороший компромисс: для многих задач уже трёх пальцев достаточно, а четвёртый расширяет набор манипуляций без резкого роста сложности. Роботизированной кисти не обязательно копировать человеческую анатомию, если функциональность достигается проще».

«У новой архитектуры выделяются ловкость (dexterous), механическая прозрачность (transparent), легкость симуляции (simulatable) и backdrivability — контроллер лучше чувствует внешние силы через сами приводы, а не только через дополнительные сенсоры». 

«Демо Atlas выглядит сильно, но для масштабирования может оказаться убедительным и противоположный подход — тросовые/сухожильные передачи (tendon-driven), позволяющие вынести моторы из пальцев и сделать сами пальцы легче и тоньше»