Boston Dynamics pokazał nową dłoń dla humanoida Atlas — cztery palce i 13 stopni swobody zamiast dotychczasowych siedmiu. Firma celowo zrezygnowała z małego palca, żeby obniżyć koszt i liczbę punktów awarii. Deklarowany cel to produkcja 100 tys. sztuk rocznie.
Najważniejsze w skrócie
- 13 stopni swobody na dłoń, wzrost z 7 w poprzedniej generacji
- Trzy palce po 3 stopnie swobody i kciuk z czterema
- Gęste czujniki nacisku na opuszkach i wewnętrznej stronie dłoni
- Napędy bezpośrednio w stawach, bez cięgien i kabli
- Docelowa skala produkcji: 100 tys. dłoni rocznie
Cztery palce zamiast pięciu
Konstrukcja ma trzy palce i kciuk. Każdy palec dostał trzy stopnie swobody, kciuk cztery. Razem 13, czyli niemal dwa razy więcej niż w poprzedniej generacji.
Mały palec wypadł świadomie. Inżynierowie skleili sobie taśmą palec serdeczny z małym i sprawdzili, co przestaje być możliwe. Niewiele.
Spadły za to koszt, objętość i liczba elementów, które mogą się zepsuć.
Dłonie to bezwzględny kompromis projektowy. Nie ma od tego ucieczki, zawsze z czegoś rezygnujesz.
Alberto Rodriguez, dyrektor odpowiedzialny za zachowanie robota Atlas w Boston Dynamics.
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Palce | trzy palce i kciuk |
| Stopnie swobody | 13 (3 × 3 w palcach, 4 w kciuku) |
| Poprzednia generacja | 7 stopni swobody |
| Napęd | bezpośredni, wbudowany w stawy |
| Czujniki | gęsta siatka nacisku na opuszkach i wnętrzu dłoni |
| Docelowa skala | 100 tys. sztuk rocznie |
Napęd bezpośredni zamiast cięgien
W dłoni nie ma cięgien ani kabli prowadzonych na zewnątrz. Zastosowano napęd bezpośredni?Napęd bezpośredni: Silnik umieszczony wprost w stawie, bez cięgien, pasków i przekładni pośredniczących. Mniej elementów, które się rozciągają i zużywają., a każdy pakiet aktuatora to pojedynczy wymienny moduł.
Stawy są backdrivable?Backdrivable: Staw, który pod zewnętrzną siłą ustępuje i obraca się, zamiast blokować się i przenosić uderzenie na przekładnię. — ustępują przy uderzeniu zamiast przenosić siłę dalej w mechanizm. To ma znaczenie przy uczeniu ze wzmocnieniem, gdzie robot raz po raz uderza w otoczenie.
Doszło też rozstawianie palców na boki i gęsta siatka czujników nacisku.
Poprzednie chwytaki Atlasa były mocne, ale prymitywne. Według Boston Dynamics wytrzymywały stanie na rękach i utrzymywały 90 kg masy własnej robota.
Skala przed antropomorfizmem
Priorytetem nie było podobieństwo do ludzkiej dłoni, tylko niezawodność i produkowalność w skali 100 tys. sztuk rocznie.
Część rynku idzie w drugą stronę. Unitree wycenił dłoń Dex5-S z 22 stopniami swobody na 6500 dolarów, czyli około 24 tys. zł. Więcej palców i stawów oznacza jednak więcej rzeczy do serwisowania.
Dlaczego to ważne?
Dłoń jest najtrudniejszym podzespołem humanoida i najczęstszym źródłem awarii. Decyzja Boston Dynamics pokazuje przejście z fazy demonstracji do fazy produkcji, w której liczy się koszt jednostkowy i czas między awariami, a nie liczba stawów w specyfikacji.
Czteropalczasta dłoń to przyznanie, że pełna antropomorfizacja jest na razie nieopłacalna. Jeśli kierunek się utrzyma, w fabrykach standardem będą dłonie uproszczone.
Co dalej?
- Boston Dynamics zapowiedział na firmowym blogu kolejne materiały o nowym chwytaku, bez podania terminu
- Atlas pracuje już w zakładzie Hyundaia w Georgii, gdzie planowanych jest docelowo 25 tys. robotów
- Otwarte pozostaje, czy 13 stopni swobody wystarczy do obsługi wiertarek i palników spawalniczych wskazanych jako docelowe zastosowanie
Źródła
- IEEE Spectrum — Atlas Robot's New Hand May Outperform Human-Like Designs
- Humanoids Daily — Boston Dynamics Gives Atlas Four-Finger Hands Built for Tools and AI Training
- Boston Dynamics — Training a Humanoid Robot for Hard Work
