Ученые напечатали на 3D-принтере руку, которая умеет играть на фортепиано — Naked Science
20.12.2018
6 минут
Редакция

Ученые напечатали на 3D-принтере руку, которая умеет играть на фортепиано

Ученые напечатали на 3D-принтере роботизированную руку, которая может воспроизводить простые музыкальные мелодии на фортепиано, манипулируя своей кистью. Робот не отличается виртуозностью, однако на его примере мы вновь убедились, насколько сложно воспроизвести все возможности человеческой руки.

5c1a29a5aa9e6

Рука робота, разработанная инженерами Кембриджского университета, имитировала все кости и связки — за исключением мышц и сухожилий — человеческой ладони. Это не позволяло пальцам руки двигаться независимо друг от друга. Несмотря на это, робот все же смог продемонстрировать разные стили игры на клавишах — стаккато и легато. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Robotics, могут помочь в разработке последующих роботов, которые будут способны на более естественные движения, затрачивая при этом минимальное количество энергии. 

 

Сложные действия, связанные с движением животных и машин, становятся результатом взаимодействия между мозгом (или контроллером), окружающей средой и телом. Механические свойства и конструкция систем важны для разумного функционирования и помогают животным и машинам перемещаться сложным образом, не тратя энергию впустую.

 

«Мы можем использовать пассивность для достижения широкого диапазона движений роботов: например, при ходьбе, плавании или полете. Продуманная механическая конструкция позволяет достичь максимальной дальности движения при минимальных затратах на управление: в своей работе мы хотели увидеть, какое число вариативных движений мы сможем получить с помощью только одной механики», — рассказывает сотрудник Кембриджа и ведущий автор исследования Джози Хьюз (Josie Hughes). 

 

© Science Magazine

 

Устройство человеческой руки невероятно сложное, поэтому ее воссоздание у робота ставит перед инженерами серьезную задачу. Большинство современных продвинутых роботов не способны решать задачи, которые даже маленькие дети могут с легкостью выполнять.

 

Робота «научили» играть на клавишах, обратив внимание на то, как механика, свойства материала, окружающая среда и работа запястья влияют на динамическую модель руки. Исследователи запрограммировали робота воспроизводить несколько коротких музыкальных мелодий в разном стиле и темпе. По словам инженеров, даже по результатам этих базовых тестов ученые получат довольно сложное поведение для робота.

 

«Основная цель этого проекта — понимание встроенного интеллекта, то есть интеллекта в нашем механическом теле. Кости, связки и кожа функционируют даже без активного контроля со стороны мозга. Используя современную технологию трехмерной печати, теперь мы можем исследовать важность этих органов и инструментов в отрыве от активного контроля, что невозможно сделать с людьми, играющими на пианино, поскольку мозг человека нельзя «отключить», в отличие от робота. Именно игру на пианино мы считаем идеальным тестом этих пассивных систем, так как это сложная и тонкая задача, требующая значительного диапазона поведения для достижения разных стилей игры», — утверждают ученые.

 

По их словам, результаты исследования помогут в решении более сложных задач: например, в разработке роботов, которые могут проводить хирургические операции или обрабатывать хрупкие предметы.

Вчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Вчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 15:18
3 минуты
Сергей Васильев

Самое жестокое похолодание в истории Земли сделало ее почти необитаемой, однако жизнь могла сохраниться и процветать в талой воде шельфового льда.

Вчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

30 ноября
16 минут
Редакция

Вокруг много людей часто курят что-то, но это не вейп и не электронные сигареты. Еще и называют это все по-разному: то устройства нагрева табака, то системы, то вообще загадочно «айкос». Говорят, в США такие штуки уже разрешили к продаже, а вот на вейпинг начнут гонения. Что это за нагрев табака такой, вредно или нет? Попробуем разобраться.

Вчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: