Există mai multe explicații despre motivul pentru care mâna umană s-a dezvoltat așa cum are. Unii cercetători leagă degetele opozabile de nevoile strămoșilor noștri de a se juca și a arunca obiecte la dușmani sau a arunca un pumn, în timp ce alții spun că un potențial unic de gene (un grup de proteine din ADN care activează anumite gene) este ceea ce a dus la anatomia noastră. Dar cei mai mulți sunt de acord că bipedalismul, creierul extins și nevoia de a folosi instrumente sunt ceea ce a făcut trucul.
Cu toate acestea, pentru cât de abilități ne sunt mâinile, o echipă de cercetători de la Massachusetts Institute of Technology consideră că putem face mai bine. Harry Asada, profesor de inginerie, a dezvoltat un robot purtat la încheietura mâinii, care va permite unei persoane să coji o banană sau să deschidă o sticlă cu o mână.
Împreună cu studentul absolvent Faye Wu, Asada a construit o pereche de degete robotizate care urmăresc, imită și ajută propriile cinci cifre ale unei persoane. Cele două apendice în plus, care arată ca degetele alungite din plastic, se atașează de o manșetă pentru încheietura mâinii și se extind alături de degetul mare și roz. Aparatul se conectează la o mănușă încărcată de senzori, care măsoară modul în care degetele unei persoane se îndoaie și se mișcă. Un algoritm crește acele date de mișcare și le traduce în acțiuni pentru fiecare deget robot.
Robotul preia o lecție din modul în care se mișcă propriile noastre cifre. Un semnal de control din creier activează grupuri de mușchi din mână. Această sinergie, explică Wu într-o demonstrație video, este mult mai eficientă decât trimiterea de semnale către mușchii individuali.
Pentru a cartografia cum se vor mișca degetele în plus, Wu a atașat dispozitivul la încheietura mâinii și a început să apuce obiecte în întregul laborator. La fiecare test, ea a poziționat manual degetele robotului pe un obiect într-un mod care ar fi cel mai util - de exemplu, stând o sticlă de sodă în timp ce folosea mâna pentru a dezgropa partea de sus. În fiecare caz, a înregistrat unghiurile atât ale propriilor degete, cât și ale omologului robot.
Wu a utilizat aceste date pentru a stabili un set de tipare de prindere pentru robot și un algoritm de control care ar oferi asistența corectă bazată pe o poziție dată a mâinii.
În timp ce robotul, care este doar un prototip, își poate schimba poziția, încă nu poate imita forța sau puterea de prindere a unei mâini umane. "Există alte lucruri care fac o înțelegere bună, stabilă", a declarat Wu pentru MIT News . „Cu un obiect care arată mic, dar greu, sau este alunecos, postura ar fi aceeași, dar forța ar fi diferită, deci cum s-ar adapta la asta?” Echipa nu spune cum intenționează să măsoare și traduce forța încă.
Învățarea automată sau capacitatea unui computer de a-și adapta procesele pe baza datelor ar putea permite sistemului să se adapteze preferințelor unui anumit utilizator. Wu spune că ar putea pre-programa o bibliotecă de gesturi în robot. Pe măsură ce cineva îl folosește, robotul s-ar sincroniza cu modul în care o persoană prinde obiecte - nu toată lumea cojeste un portocaliu la fel, nu? - și arunca tipurile de prindere care nu sunt utilizate în mod obișnuit.
Asada mai spune că dispozitivul, acum destul de voluminos, ar putea fi în cele din urmă pliat și o treime din dimensiunea sa actuală. El prevede un ceas cu cifre robotizate care apar și se retrag atunci când este nevoie.
În timp ce Asada și Wu văd utilitatea robotului lor pentru persoanele cu dizabilități, este, de asemenea, o parte a unei mișcări robotice mai mari care încearcă să ofere utilizatorilor cu capacitate corporală cu caracteristici super-umane. Un alt sistem MIT, de exemplu, funcționează pe același principiu ca robotul lui Wu, dar adaugă brațe suplimentare în loc de degete, permițând purtătorilor să deschidă ușile cu mâinile pline sau să țină un obiect constant în timp ce ciocănește.
În cea mai mare parte, acești roboți care se poartă sunt despre adăugarea de forță. TitanArm, dezvoltat de studenții de la Universitatea din Pennsylvania, permite purtătorului său să ridice 40 de kilograme în plus. Setările mai ambițioase implică exoscheleturi complete, care se apropie tot mai mult de Iron Man . De exemplu, Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering, o companie din Coreea de Sud, a echipat lucrătorii din șantierele navale cu costume care le permit să ridice dale de metal și cherestea cu un efort relativ minim.
Ceea ce au în comun toate aceste abordări este cât de simple sunt de utilizat. Utilizatorii nu trebuie să învețe schemele de control pentru a-și manipula apendicele robotizate, ci se ocupă în schimb de sarcinile lor, bazându-se pe un spot animatronic pentru a-i ajuta pe drum.
