Роботизированная рука из LEGO: юный гений в действии

Шестнадцатилетний Джаред Лепора из Великобритании продемонстрировал впечатляющие возможности, создав из стандартных деталей LEGO продвинутую роботизированную руку. Это устройство, названное Educational SoftHand-A, способно выполнять захват, перемещение и удержание предметов с удивительной точностью и адаптивностью, сравнимой с человеческой рукой. Интересно, что единственными компонентами, не входящими в комплект LEGO, являются специальные тросы, имитирующие сухожилия.

Рука состоит из четырех пальцев – указательного, среднего, мизинца и противопоставленного большого пальца – и двенадцати суставов (по три на каждый палец). Их движение обеспечивается всего двумя моторами, которые управляют двумя наборами тросов. Один трос отвечает за раскрытие кисти, другой – за ее сжатие, подобно системе мышц человека.

Ключевой особенностью, обеспечивающей адаптивный захват, является дифференциал, механически связывающий движения суставов внутри каждого пальца. Этот механизм, изготовленный из специальных шестерен LEGO, позволяет силе перенаправляться. Когда кисть смыкается, и один из пальцев упирается в предмет (например, край стакана), шестерня проскальзывает, позволяя мотору перераспределить усилие на другие пальцы. Это приводит к тому, что пальцы автоматически обхватывают предмет, обеспечивая надежный захват. Этот принцип получил название soft synergy.

В ходе испытаний Educational SoftHand-A успешно справлялась с различными предметами, включая мягкие игрушки, пластиковые стаканы и катушки с лентой. Полное сжатие или раскрытие кисти занимает около 1 секунды, а грузоподъемность одного пальца составляет от 5 до 6 Ньютонов, что вполне достаточно для удержания груза.

Проект Educational SoftHand-A ставит перед собой амбициозную цель – не конкурировать с промышленными роботами, а вдохновить молодое поколение на изучение передовых технологий в игровой форме. Как отмечают авторы исследования, включая Джареда, создание такой роботизированной кисти может стать увлекательным проектом для детей, желающих познакомиться с современной робототехникой. Это исследование также доказывает, что для разработки сложных технологических концепций не обязательно находиться в передовой лаборатории; самые современные решения могут быть реализованы с помощью обычных детских игрушек.