Четырехпалая роботизированная рука, собранная из деталей Lego Mindstorms, может толкать, тянуть и хватать почти с такой же силой, как и ведущая рука, напечатанная на 3D-принтере.
Джаред Лепора со своим роботом, собранным вручную из деталей Lego Mindstorms Натан Лепора
Роботизированная рука, собранная из деталей Lego 16-летним подростком и его отцом, может захватывать и перемещать предметы, демонстрируя схожие качества с ведущей антропоморфной рукой.
Джаред Лепора, ученик Бристольской гимназии (Великобритания), начал развивать руку, когда ему было 14 лет, вместе со своим отцом Натаном Лепорой, который работает в Бристольском университете.
Устройство заимствует принципы у передовых исследовательских центров, включая Pisa/IIT SoftHand, но использует только готовые детали из Lego Mindstorms — линейки образовательных наборов для создания программируемых роботов.
«Мой отец — профессор робототехники в Бристольском университете, и мне очень понравились конструкции [роборук]», — говорит Джаред. «Это просто вдохновило меня сделать то же самое в образовательном формате, не используя Lego».
Кисть приводится в движение двумя моторами, работающими на сухожилиях, а каждый из четырёх пальцев имеет три сустава. Дифференциал, сделанный из зубчатых передач Lego, связывает пальцы так, что они двигаются вместе, пока не коснутся предмета, а затем останавливаются, подобно тому, как люди захватывают предметы.
В ходе испытаний рука Lego успешно схватила девять предметов домашнего обихода, включая пластиковый стаканчик и миску, а также мягкую игрушку весом 0,8 килограмма.
Один палец руки может полностью сжаться примерно за 0,84 секунды и разжаться за 0,97 секунды — примерно вдвое медленнее, чем напечатанный на 3D-принтере аналог Pisa/IIT SoftHand с металлическими подшипниками. В статических испытаниях палец руки Lego мог выдерживать нагрузку 5 ньютонов и толкать вес 6 ньютонов, а сила смыкания составляла 1,8 ньютона, в то время как у напечатанной на 3D-принтере версии сила смыкания составляла 8 ньютонов, сила сжимания — 7 ньютонов, а сила смыкания — 2 ньютона.
«Вы никогда не получите руку, которая по своим возможностям будет столь же хороша [как рука, напечатанная на 3D-принтере], как рука, сделанная из Lego», — говорит Натан. Рука из Lego также значительно больше: каждый из четырёх пальцев имеет длину 145 миллиметров и ширину 30 миллиметров.
Выпуск Lego Mindstorms был прекращен в 2022 году, но Джаред говорит, что устройство всё ещё можно модернизировать, используя различные детали Lego. «Я реализовал двигатели так, что их можно легко снять и установить новые», — говорит он.
arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2510.15638
Источник: www.newscientist.com
