Roboții își dezvoltă simțul tactil – De ce viitorul interacțiunii om-mașină depinde de mână

Cheia industriei de un trilion de dolari: De ce mâna robotică este mai importantă decât crezi

Roboții par adesea stângaci imediat ce părăsesc halele sterile ale unei fabrici. Deși pot ridica sarcini grele și pot suda cu precizie, adesea eșuează la cea mai simplă sarcină umană: apucarea ușoară, dar sigură. Mâna umană, o capodoperă a oaselor, mușchilor și nervilor, a fost până acum cel mai mare obstacol în calea de a deveni un ajutor inteligent de zi cu zi. A ține un ou fără a-l zdrobi sau a apuca o sticlă fără a o scăpa a rămas o provocare aproape insurmontabilă.

Însă această eră se apropie de sfârșit. Datorită progreselor rapide în inteligența artificială, senzorilor miniaturizați și materialelor noi, moi, suntem în pragul unei descoperiri care va schimba robotica pentru totdeauna: roboții vor dobândi dexteritate. Cursa pentru mâna robotică perfectă este în plină desfășurare, condusă de giganți tehnologici precum Tesla cu proiectul său „Optimus” și companii specializate din întreaga lume. Este vorba despre mult mai mult decât o simplă născocire tehnologică - este vorba despre o viitoare piață de un trilion de dolari.

De la asistență în căminele de bătrâni și personalul casnic până la misiuni de precizie în medicină și călătorii în spațiu – aplicațiile potențiale sunt revoluționare. Acest articol explorează de ce dezvoltarea „sensibilității vârfurilor degetelor” redefinește robotica, ce companii dau tonul și ce întrebări societale profunde trebuie să abordăm acum înainte ca mașinile de mâine să ne preia literalmente viața de zi cu zi.

De ce sunt mâinile atât de importante

De decenii, oamenii de știință și inginerii au visat să le ofere roboților o dexteritate autentică. Deși mașinile din industrie sudează componente împreună, strâng șuruburi sau mută paleți cu mărfuri în mod fiabil de generații întregi, acestora le lipsește încă ceva ce oamenii consideră de la sine înțeles: dexteritatea propriilor mâini.

Capacitatea de a apuca un măr fără a-l zdrobi, de a scoate un smartphone din buzunar fără a-l scăpa sau de a aplica o presiune măsurată cu precizie la închiderea butoanelor necesită o interacțiune coordonată a mușchilor, impulsurilor nervoase, senzorilor și controlului cerebral. Replicarea unui sistem de o asemenea precizie a fost una dintre cele mai mari provocări din robotică. Acum, însă, se întrezăresc progrese semnificative - determinate de progresele în inteligența artificială, știința materialelor și tehnologia senzorilor.

Viziunea: Roboții ca ajutoare în viața de zi cu zi

Până acum, majoritatea roboților au fost specializați pentru sarcini bine definite: roboți industriali care înșurubează, fixează sau sudează. Cu toate acestea, în sarcini de îngrijire, gospodării sau transport, multe modele au eșuat din cauza incapacității fundamentale de a manipula obiecte de diferite forme, delicate sau greu de apucat.

Viziunea este clară: roboții ar trebui într-o zi să preia nu doar sarcini monotone și periculoase, ci și activități complexe de zi cu zi. Aceștia ar putea ajuta oamenii la cumpărături, să-i ajute pe seniori să pregătească mese sau să aibă grijă de copii. Pentru ca acest lucru să devină realitate, mâinile cu dexteritate sunt absolut esențiale.

„Optimus”-ul de la Tesla și controversa din jurul mâinilor robotizate

Un exemplu proeminent al acestei curse este robotul umanoid „Optimus” de la Tesla. Elon Musk îl descrie în repetate rânduri ca fiind una dintre cele mai mari surse viitoare de valoare pentru compania sa. Musk îl vede pe Optimus nu doar ca pe un asistent în fabrică, ci ca pe un robot care ar putea, pe termen mediu, să preia aproape toate sarcinile îndeplinite în prezent de un om.

Totuși, unul dintre principalele obstacole ale proiectului este dezvoltarea unor mâini funcționale și sensibile. Inginerul Zhongjie Li, care a lucrat la senzori cruciali, a jucat un rol cheie. După ce a părăsit Tesla și și-a fondat propriul startup, Tesla a intentat un proces. Acuzațiile: El a furat date extrem de sensibile, esențiale pentru dezvoltarea mâinilor robotice.

Această dispută juridică ilustrează faptul că oricine este capabil să dezvolte mâna robotică perfectă ar putea deține cheia unei piețe de miliarde de dolari.

De ce mâinile robotice sunt atât de dificil de dezvoltat

Complexitatea mâinilor umane este impresionantă. Fiecare mână are 27 de oase, 39 de mușchi și o rețea extrem de densă de nervi și receptori tactili. Poate controla cu precizie nu doar forța, ci și mișcările subtile.

Cele mai mari provocări pentru ingineri se află în trei domenii:

• Mecanică: Simularea mobilității și controlului fin al articulațiilor.
• Senzori: Capacitatea de a detecta presiunea, temperatura și textura suprafeței.
• Control: O inteligență artificială care interpretează datele înregistrate astfel încât să fie inițiată o mișcare adecvată.

Multă vreme, mâinile robotice puteau fi construite mecanic, dar fără senzori funcționau ca niște unelte rigide. Acum, dezvoltarea progresează deoarece senzorii miniaturizați și algoritmii adaptivi permit un control sensibil.

Progrese în tehnologia senzorilor

Nucleul mâinilor robotice moderne îl reprezintă senzorii tactili. Aceștia pot detecta forța cu care o suprafață este atinsă prin măsurarea presiunii, a modificărilor de rezistență sau a semnalelor capacitive. Unele sisteme utilizează senzori optici care detectează deformarea materialelor elastice și folosesc aceste informații pentru a deduce presiunea și forma.

În cea mai recentă generație, cercetătorii merg cu un pas mai departe: combină detectarea tactilă cu senzori de temperatură și chiar cu o „simț artificial al durerii”. Dacă un robot apucă cu prea multă forță, mâna înregistrează acest lucru și își ajustează mișcarea. Astfel de sisteme previn deteriorarea obiectelor și sporesc siguranța în interacțiunea cu oamenii.

Materiale noi fac posibilă sensibilitatea vârfurilor degetelor

Pe lângă senzori, dezvoltarea materialelor joacă un rol crucial. Metalele rigide sunt stabile, dar prea inflexibile pentru a se comporta precum pielea umană. Prin urmare, mulți dezvoltatori se concentrează pe așa-numita robotică moale. Aceasta implică crearea de mâini din materiale elastice, moi, care se deformează precum mușchii sau pielea.

Aceste materiale fluidizează mișcările și permit adaptarea la diferite forme ale obiectelor. Un exemplu este pielea de silicon cu senzori încorporați. Reacționează similar cu pielea umană și poate înregistra atât presiunea, cât și întinderea.

Rolul inteligenței artificiale

Fără inteligența artificială, aceste progrese ar fi lipsite de valoare. Chiar și cei mai buni senzori trebuie interpretați. IA face posibilă recunoașterea tiparelor în cantitățile uriașe de date pe care o mână robotică le generează cu fiecare mișcare.

Rețelele neuronale învață, de exemplu, câtă presiune este necesară pentru a ține un ou fără a-l sparge sau cum să prindă un pahar suficient de ferm fără ca acesta să alunece. În loc să controleze fiecare mișcare cu un algoritm preprogramat, mâinile robotice moderne învață din experiență. Acest lucru se realizează prin învățare automată, simulări sau experimente practice. Cu cât se colectează mai multe date, cu atât acțiunile devin mai precise.

Piețe și potențial economic

Un sistem funcțional format din astfel de mâini nu numai că va revoluționa viața de zi cu zi, dar va crea și noi piețe. Previziunile prevăd că până în 2040 ar putea apărea o piață în valoare de aproape un trilion de dolari americani. Aplicațiile potențiale variază de la logistică și asistență medicală până la călătorii spațiale.

Căminele de bătrâni ar putea folosi roboți pentru a-i ajuta pe vârstnici să se ridice sau pentru a sorta medicamentele. În spitale, asistenții chirurgicali ar putea efectua mișcări delicate. În explorarea spațiului, roboții umanoizi ar putea însoți misiuni astronomice în care sarcini complexe trebuie îndeplinite în condiții extreme.

Concurența globală: China, SUA și Europa

Domeniul este extrem de competitiv la nivel internațional. Numai în China, sunt disponibile în prezent peste 100 de modele diferite de mâini robotice. Multe sunt dezvoltate de startup-uri care se concentrează pe combinarea inteligenței artificiale și a roboticii. SUA este deosebit de puternică în integrarea software-ului și hardware-ului - Tesla este doar un exemplu; Boston Dynamics și Agility Robotics impulsionează, de asemenea, semnificativ robotica umanoidă.

Europa are puncte forte deosebite în robotica specializată, de exemplu în automatizarea industrială sau în startup-uri de înaltă tehnologie precum Shadow Robot din Regatul Unit sau Poweron din Dresda. Germania este, de asemenea, cunoscută pentru mecanica de precizie și tehnologia de automatizare, ceea ce reprezintă un avantaj competitiv semnificativ.

Probleme etice și sociale

Dincolo de tehnologia în sine, apar întrebări societale fundamentale. Cu cât roboții devin mai realiști și mai puternici, cu atât responsabilitatea dezvoltatorilor lor devine mai evidentă. Ce sarcini ar trebui să îndeplinească cu adevărat roboții? Ar trebui să înlocuiască oamenii în îngrijire sau doar să îi suplimenteze? Ce cadru legal este necesar atunci când roboții interacționează direct cu oamenii?

În plus, chestiunea încrederii este crucială. Oamenii trebuie să se simtă în siguranță atunci când mâini robotice îi ating sau manipulează obiecte delicate. Standarde, certificări și protocoale de siguranță transparente vor fi indispensabile.

Perspective de viitor: Când va deveni vizibilă descoperirea?

Robotica a făcut progrese mari în ultimii ani, dar următorul deceniu ar putea fi crucial. Experții se așteaptă ca roboții umanoizi cu mâini sensibile să fie utilizați în fabrici și depozite mari în mai puțin de cinci ani. Aplicațiile de zi cu zi, cum ar fi cumpărăturile sau îngrijirea copiilor, sunt încă mai îndepărtate, dar ar putea deveni realitate în anii 2030.

Mâinile sunt cheia revoluției robotice

Omenirea se confruntă cu o revoluție tehnologică. Roboții cu dexteritate nu mai sunt doar imagini din filmele science fiction, ci devin o realitate tangibilă. Cu toate acestea, un lucru este clar: fără mâini echipate cu senzori preciși și comenzi sensibile, viziunea unui adevărat ajutor de zi cu zi rămâne de neatins.

Cursa internațională pentru cea mai bună mână robotică este în plină desfășurare – și nu va schimba doar piețele, ci și modul în care noi, ca societate, interacționăm cu inteligența artificială și mașinile. Mâna devine astfel un simbol al conexiunii umane în tehnologie, dar și al celei mai mari provocări: a face roboții să pară cu adevărat umani.

Xpert.Digital deține cunoștințe aprofundate în diverse industrii. Acest lucru ne permite să dezvoltăm strategii personalizate, aliniate cu precizie cerințelor și provocărilor segmentului dumneavoastră specific de piață. Prin analiza continuă a tendințelor pieței și monitorizarea evoluțiilor din industrie, putem acționa proactiv și oferi soluții inovatoare. Combinația dintre experiență și expertiză generează valoare adăugată și oferă clienților noștri un avantaj competitiv decisiv.

Mai multe informații aici:

• Beneficiați de cele 5 domenii de expertiză ale Xpert.Digital într-un singur pachet – începând de la doar 500 €/lună

Shadow Robot Company: Muncă de pionierat din Marea Britanie

Una dintre cele mai cunoscute companii specializate în mâini robotice este Shadow Robot Company, cu sediul la Londra. Încă din anii 1990, aceasta dezvoltă mâini umanoide extrem de complexe, care sunt utilizate în numeroase proiecte de cercetare și laboratoare din întreaga lume.

„Mâna lor îndemânatică din umbră” este considerată una dintre cele mai bogate în funcții mâini robotice create vreodată. Se mândrește cu peste 20 de grade de libertate și o multitudine de senzori care pot înregistra presiunea, poziția și forța. Ceea ce o face specială este faptul că mâna poate fi controlată autonom de inteligența artificială, precum și de la distanță, de exemplu în aplicații medicale.

De exemplu, medicii pot efectua operații în care mâna robotică acționează ca o copie exactă a mișcărilor mâinii lor. În sectorul spațial, Agenția Spațială Europeană (ESA) a folosit Mâna din Umbră pentru a testa experimente cu controlul teleprezenței - permițând astronauților sau chiar medicilor de pe Pământ să opereze mașini în spațiu fără a fi nevoie să fie prezenți fizic.

Prin urmare, Shadow Robot servește ca un exemplu excelent al modului în care companiile extrem de specializate pot deveni lideri de piață mondială prin decenii de concentrare pe un subiect de nișă.

Festo: Inspirație din natură

Specialistul german în automatizări Festo, cu sediul în Esslingen, este cunoscut în special pentru rețeaua sa Bionic Learning Network, care derivă soluții tehnice din natură. Unul dintre cele mai renumite proiecte ale sale este dezvoltarea „BionicSoftHand”.

BionicSoftHand este fabricat din materiale moi care sunt mișcate prin control pneumatic. Imită priza umană, cu tendoane și mușchi artificiali controlați de presiunea aerului.

Un avantaj deosebit: Mâna se poate adapta flexibil la obiecte de diferite forme, fără a necesita calcule complicate sau poziționare precisă. De exemplu, dacă mâna robotului apucă o pungă de plastic mototolită, se ajustează automat la forma acesteia.

Prin urmare, Festo aduce o contribuție crucială la robotica soft, adică la robotica flexibilă, biomimetică. BionicSoftHand demonstrează cum materialele flexibile pot face roboții mai siguri și mai potriviți pentru utilizarea de zi cu zi.

Toyota: Cooperare om-roboți în Japonia

În Japonia, Toyota se concentrează în special pe dezvoltarea de roboți umanoizi. Gigantul auto consideră roboții nu doar o modalitate de a reduce presiunea asupra producției, ci și, și poate mai important, o soluție pentru o societate îmbătrânită.

Toyota a dezvoltat o platformă numită „Human Support Robot” (HSR), concepută pentru a ajuta persoanele în scaune cu rotile sau seniorii în viața lor de zi cu zi. Inițial, accentul s-a pus pe platformele mobile, dar în ultimii ani dezvoltarea mâinilor a ocupat un loc central.

Roboții HSR au nevoie de mâini care nu numai că pot apuca sticle sau telecomenzi, ci și pot îndeplini sarcini delicate, cum ar fi ridicarea foilor subțiri de ziar sau împăturirea hainelor. Toyota se concentrează pe mâini robotice cu mișcări versatile ale degetelor și strategii de prindere susținute de inteligență artificială, învățate prin observarea acțiunilor umane.

Toyota urmărește un beneficiu societal clar prin aceasta: roboții sunt meniți să ușureze povara îngrijitorilor și să le permită persoanelor în vârstă să trăiască o viață autodeterminată pentru mai mult timp.

Boston Dynamics: Între putere și sensibilitate

Compania americană Boston Dynamics este cunoscută pentru roboți spectaculoși precum Atlas și Spot. Până acum, accentul s-a pus în mare măsură pe mobilitate și echilibru. Însă, fără mâini, roboții umanoizi precum Atlas rămân limitați în raza lor de acțiune.

În ultimii ani, Boston Dynamics s-a concentrat din ce în ce mai mult pe a-i permite lui Atlas nu doar să meargă și să sară, ci și să manipuleze obiecte complexe. Pentru a realiza acest lucru, testează concepte modulare de mână care pot fi schimbate în funcție de sarcină.

O variantă este concepută pentru uz industrial intens, cum ar fi mutarea cutiilor grele. O altă versiune este concepută pentru sarcini precise, cum ar fi operarea uneltelor. Pe termen lung, Atlas va fi echipat cu mâini umanoide complet funcționale, antrenate de inteligența artificială pentru a apuca și a plasa obiecte „ca din întâmplare” - similar cu o persoană care își așază o ceașcă de cafea fără să se gândească prea mult la asta.

Robotică de agilitate: Aplicație practică în centrele logistice

O altă companie în ascensiune este Agility Robotics. Robotul lor umanoid „Digit” a fost dezvoltat în principal pentru logistica depozitelor. Acolo, roboții sunt destinați nu doar pentru a muta cutii, ci și pentru a fi integrați în mediile de lucru existente – ceea ce, la rândul său, necesită mâini care pot manipula obiecte de diferite forme.

Digit are deja dispozitive de prindere rudimentare, care vor fi extinse în următorii ani. Viziunea: Digit ar putea suplimenta forța de muncă din centrele logistice precum cele ale Amazon sau DHL prin preluarea produselor de pe rafturi, sortarea lor și reambalarea lor.

Pentru astfel de scenarii, mâinile robotizate nu sunt doar un bonus, ci o necesitate absolută. Variabilitatea mărfurilor – de la sticle fragile de sticlă la cutii voluminoase de carton – reprezintă o provocare enormă.

Aplicații medicale: Mâini robotice ca asistenți chirurgicali

Pe lângă industrie și viața de zi cu zi, mâinile robotice joacă un rol din ce în ce mai important și în medicină. Sisteme precum „Robotul chirurgical Da Vinci” funcționează deja cu brațe mecanice de prindere care asistă chirurgii în timpul operațiilor.

Mâinile robotice ale viitorului ar putea realiza mult mai mult: ar putea palpa țesuturi, ar putea plasa suturi delicate sau chiar ar putea efectua operațiuni independent, sub supraveghere umană. Acest lucru necesită un nivel de precizie și dexteritate care nu este în niciun fel inferior mâinii umane - în unele cazuri, l-ar putea chiar depăși, de exemplu, prin capacitatea de a executa mișcări microscopice abia controlabile de sistemul nervos uman.

Călătorii în spațiu: Mâini robotice ca ajutoare în spațiu

Mâinile robotice ar putea deveni, de asemenea, cruciale în călătoriile spațiale. Astronauții umani își ating limitele fizice și de siguranță în misiuni. Roboții cu mâini sensibile ar putea efectua reparații la sateliți în spațiu, ar putea efectua experimente pe stații spațiale sau ar putea desfășura activități extravehiculare care sunt riscante pentru oameni.

NASA și ESA au experimentat în trecut cu proiecte precum „Robonaut”. Acest robot umanoid era echipat cu mâini extrem de dezvoltate pentru a opera unelte în spațiu. Deși primul test practic nu a fost perfect, direcția este clară: mâinile oferă roboților aceleași capacități în medii dure ca un astronaut.

Impact social: muncă, îngrijire și ajutoare zilnice

Proliferarea mâinilor robotice ridică și alte întrebări care se extind mult dincolo de tehnologia în sine. Dacă roboții sunt echipați cu adevărate capacități de prindere, ar putea înlocui lucrătorii umani în multe sectoare. În logistică și producție, acest lucru ar putea reorganiza industrii întregi.

În domeniul îngrijirii, întrebarea este aprins dezbătută: Sunt mâinile robotice potrivite pentru a ajuta sau chiar a îngriji oamenii? În timp ce unii susținători le văd ca pe o ușurare, criticii se tem de pierderea conexiunii umane.

În gospodăriile private, mâinile robotice ar putea ușura viața de zi cu zi: de la curățenia în sufragerie până la ajutorul la gătit. Apar oportunități și pentru persoanele cu dizabilități - roboții ar putea acționa ca asistenți personali și chiar ar putea prelua sarcini de motricitate fină.

Mâinile ca pas final către integrarea reală a roboților

Ultimii ani au arătat că picioarele robotice, mobilitatea și viziunea artificială au făcut progrese enorme. Dar cea mai mare realizare abia urmează: dezvoltarea unor mâini funcționale cu sensibilitate la vârfurile degetelor.

Fie că este vorba de Tesla cu Optimus, Shadow Robot cu mâna sa de înaltă performanță sau Festo cu robotica sa moale inspirată din natură – toate demonstrează că mâna este cheia revoluției robotice. Piețe precum industria, medicina, industria aerospațială și asistența medicală așteaptă această descoperire.

Mâna robotică este mult mai mult decât un simplu detaliu tehnic. Este legătura reală dintre oameni și mașini – și, prin urmare, un simbol atât al oportunităților, cât și al responsabilității care vin odată cu inteligența artificială.

Într-o eră în care prezența digitală a unei companii îi determină succesul, provocarea constă în crearea unei prezențe autentice, personalizate și de anvergură. Xpert.Digital oferă o soluție inovatoare care se poziționează ca intersecția dintre un hub industrial, un blog și un ambasador de brand. Aceasta combină avantajele comunicării și canalelor de vânzări într-o singură platformă și permite publicarea în 18 limbi diferite. Cooperarea cu portalurile partenere și posibilitatea de a publica articole pe Google News și o listă de distribuție a presei cu aproximativ 8.000 de jurnaliști și cititori maximizează acoperirea și vizibilitatea conținutului. Acesta reprezintă un factor crucial în vânzările și marketingul extern (SMarketing).

Mai multe informații aici:

• Autentic. Individual. Global: Strategia Xpert.Digital pentru compania ta

Sistem senzorial: Sistemul nervos al mâinii artificiale

La fel ca pielea umană, mâna robotică este echipată cu o rețea densă de senzori. Această așa-numită haptică îi permite să perceapă cele mai mici diferențe de presiune sau de textură a suprafeței. Mai multe principii senzoriale sunt combinate în acest scop:

• Senzori de forță: Aceștia măsoară cât de tare apasă degetele sau palmele pe un obiect. Sistemele tipice utilizează tensometre sau elemente piezoelectrice.
• Senzori capacitivi: Similari unui ecran tactil pentru smartphone, aceștia înregistrează modul în care câmpurile electrice se modifică în contact cu un material.
• Senzori tactili optici: În acest caz, pielea mâinii robotului este fabricată dintr-un material transparent. O cameră aflată dedesubt observă cum se deformează materialul sub presiune. Din aceasta, se poate deduce forma și textura obiectului.
• Senzori de temperatură: Aceștia sunt utilizați pentru a detecta proprietățile termice. De exemplu, un robot poate detecta dacă atinge o oală fierbinte sau o sticlă de apă înghețată.
• Tehnologie senzorială multimodală: Cele mai avansate sisteme combină diverse tehnologii într-un compozit de piele artificială. Acest lucru creează un fel de percepție distribuită, similară simțului tactil uman.

Acești senzori furnizează cantități imense de date pe secundă. Un singur deget cu mai mulți senzori de presiune generează sute de măsurători – pentru fiecare mișcare. Fără un software complex, aceste date ar fi practic inutile.

Metode de inteligență artificială pentru apucare sensibilă

Controlul unei mâini robotice este o sarcină extrem de complexă. Programarea tradițională își atinge rapid limitele în acest caz, deoarece este imposibil să se prezică cu exactitate toate scenariile posibile - de la pahare netede la bucăți de fructe neregulate.

Aici intervine astăzi inteligența artificială. Trei metode principale domină evoluțiile actuale:

1. Învățare supravegheată

Mâinile robotice „învață” observând mișcările umane. Cercetătorii pun oamenii să apuce obiecte specifice și să analizeze pozițiile degetelor lor și forțele implicate. Aceste date sunt apoi introduse în rețele neuronale care învață să imite mișcări similare.

2. Învățare prin consolidare

În acest proces, mâinile robotice încearcă diverse acțiuni în simulare și în scenarii din lumea reală și sunt optimizate folosind o strategie de recompensă. De exemplu, dacă o acțiune de prindere ridică cu succes un pahar, sistemul primește feedback pozitiv. Dacă obiectul alunecă sau este strivit, se oferă feedback negativ. Cu milioane de astfel de cicluri de antrenament, inteligența artificială dezvoltă strategii robuste și fiabile.

3. Transfer de la simulare la realitate

O problemă majoră este că roboții învață mult mai lent în realitate decât în ​​simulările pe calculator. Prin urmare, sistemele moderne sunt inițial antrenate virtual folosind simulări fizice extrem de realiste. Acest lucru permite unui model de mână robotică să „învețe” să apuce milioane de tipuri diferite de obiecte în doar câteva zile. Comportamentul învățat este apoi aplicat hardware-ului real și rafinat prin ajustări ulterioare.

Arhitectura de control: De la senzor la deget

Funcționalitatea unei mâini robotice poate fi împărțită aproximativ în trei niveluri:

1. Intrare senzor: Semnalele de la senzorii tactili, camerele și forțometrele sunt transmise sistemului de control.
2. Interpretare: Algoritmii de inteligență artificială procesează datele măsurate și le traduc în „decizii de înțelegere”. De exemplu: presiune ușoară cu două degete sau o strângere completă a mâinii.
3. Putere motor: Microservomotoarele, sistemele hidraulice sau mușchii pneumatici traduc direct deciziile în mișcări.

O latență extrem de scăzută este crucială. Dacă mâna reacționează prea târziu, obiectul alunecă de pe degete. Prin urmare, sistemele moderne funcționează cu timpi de reacție de ordinul milisecundelor.

Diferențele dintre robotica hard și soft

În timp ce mâinile robotice clasice sunt alcătuite din elemente metalice și motoare electrice, robotica soft iese din ce în ce mai mult în evidență.

• Ace cu cadru rigid: Sunt robuste, precise și potrivite pentru sarcini grele. Punctul lor slab constă în incapacitatea de a prinde ușor obiecte cu forme complexe. Aplicațiile tipice includ brațe industriale sau roboți de fabricație.
• Mâini robotice moi: Acestea sunt fabricate din materiale elastice, cum ar fi siliconul sau hidrogelul. Se pot adapta flexibil la forma obiectului, dar sunt adesea mai puțin durabile. Avantajul lor constă în siguranță - sunt mai potrivite pentru contactul cu oamenii.

Viziunile viitoare se bazează pe sisteme hibride care combină ce e mai bun din ambele lumi: puterea și precizia mecanicii dure cu flexibilitatea și adaptabilitatea roboticii soft.

Problema energiei: consumul de energie electrică și autonomia

O problemă subestimată a multor mâini robotice este consumul lor de energie. Senzorii sensibili și procesarea constantă a datelor necesită cantități mari de electricitate. În plus, există motoare electrice sau sisteme de pompare care controlează mișcarea.

Eficiența energetică este crucială pentru roboții mobili, deoarece bateriile oferă doar timpi de funcționare limitați. Prin urmare, dezvoltatorii lucrează la motoare mai eficiente, software optimizat și noi surse de energie, cum ar fi pilele de combustie miniaturizate.

Un domeniu de cercetare tânăr este investigarea învelișurilor senzoriale autonome din punct de vedere energetic, care generează o parte din propria energie prin deformare sau diferențe de temperatură.

Învățarea strategiilor de prindere

Adevărata artă, însă, nu constă doar în construirea unei mâini, ci în a o face cât mai versatilă posibil. Sistemele pregătite pentru viitor au o bibliotecă de modele de prindere.

Iată cum știe mâna:

• Penseta are mâner pentru obiecte fine, cum ar fi ace sau monede.
• Prindere puternică pentru obiecte grele și mari.
• Mâner cilindric pentru sticle sau tije.
• Mâner plat adaptiv pentru obiecte plate, cum ar fi farfuriile.

Inteligența artificială decide în timp real care model este cel mai potrivit. Experiența joacă un rol aici: după ce apucă o sticlă de plastic mototolită de o sută de ori, un robot poate decide în mod fiabil ce strategie funcționează chiar și la a 101-a încercare - la fel cum un om acționează din obișnuință.

Siguranță: Când roboții ating oamenii

În toate scenariile în care roboții interacționează cu oamenii, siguranța este primordială. Mâinile robotice trebuie să fie nu doar pricepute, ci și absolut fiabile. Nimeni nu vrea să fie strâns accidental prea tare de o mașină.

De aceea, dezvoltatorii se bazează pe sisteme de limitare a forței: dacă rezistența este prea puternică, mâna cedează imediat. De asemenea, sunt încorporate redundanțe – dacă software-ul eșuează, mecanismele asigură o conformitate naturală.

În viitor, standarde precum un fel de „robot TÜV” pentru mâini vor fi probabil necesare pentru a permite utilizarea acestora în viața de zi cu zi.

Aprofundarea tehnică

Ceea ce a învățat mâna umană de-a lungul a milioane de ani de evoluție este un proiect ingineresc de un secol. Cu toate acestea, mâinile robotice moderne sunt mai avansate ca niciodată - datorită senzorilor sofisticați, inteligenței artificiale adaptive, roboticii soft și sistemelor de control extrem de precise.

Anii următori vor determina dacă saltul de la cercetare la piața de masă va avea succes. Este posibil ca mâinile robotice să devină o tehnologie cheie, precum smartphone-urile sau roboții industriali – invizibile, dar omniprezente.

☑️ Suport pentru IMM-uri în strategie, consultanță, planificare și implementare

☑️ Crearea sau realinierea strategiei digitale și a digitalizării

☑️ Extinderea și optimizarea proceselor de vânzări internaționale

☑️ Platforme de tranzacționare B2B globale și digitale

☑️ Dezvoltare de afaceri pionieră

 

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

Mă puteți contacta completând formularul de contact de mai jos sau pur și simplu sunându-mă la +49 89 89 674 804 (München) .

Aștept cu nerăbdare proiectul nostru comun.

 

 

Xpert.Digital este un hub pentru industrie, axat pe digitalizare, inginerie mecanică, logistică/intralogistică și fotovoltaică.

Cu soluția noastră de Dezvoltare Afaceri 360°, sprijinim companii renumite, de la achiziții noi până la post-vânzare.

Inteligența de piață, smarketing-ul, automatizarea marketingului, dezvoltarea de conținut, PR-ul, campaniile de e-mail, social media personalizate și cultivarea lead-urilor fac parte din instrumentele noastre digitale.

Puteți găsi mai multe informații la: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus