Робот поможет врачам диагностировать инсульты

Создатели робота Roboy хотели, чтобы его движения были максимально похожи на движения человека. Скелет робота, состоящий из костей, суставов и сухожилий, распечатали на трехмерном принтере, а мышцы сделали из пружин.

Но почему из пружин?

Дело в том, что они должны были обеспечить плавность движений Roboy. Ведь неестественные движения роботов-гуманоидов обусловлены помимо всего прочего еще и жесткостью их конструкции.

«Мышцы человека эластичны, поэтому, если нас бьют или подталкивают, мы стараемся отстраниться и поглотить энергию противника, а при прыжках или падении стремимся смягчить ударное воздействие, – отметил менеджер проекта Roboy Швейцарской высшей технической школы Цюриха Рафаэль Хоштеттлер. – Такую пружинистость можно смоделировать и в программном обеспечении, с тем чтобы робот с помощью датчиков выявлял возможность сопротивления внешнему воздействию и регулировал прикладываемую силу. Но в этом случае при обработке входных данных неизбежно возникнут задержки, и движения все равно не будут выглядеть такими же естественными, как у человека».

Эластичность мышц позволяет нам вкладывать больше энергии в отдельные движения (например, в бросок), быстро сокращая одни мышцы и растягивая другие. Смоделировать эти процессы при помощи программного обеспечения довольно затруднительно, поэтому исследователи из Цюриха решили использовать настоящие пружины – толстые и скрученные подобно автомобильным рессорам, но меньшего размера.

Мускулатура Roboy напоминает мускулатуру человека: парные приводы у каждого из суставов работают в противоход друг другу, а роль связок выполняют провода. Другие роботы, как правило, используют единый мотор для движений в любом направлении. Сопротивление, оказываемое 12 двигателями у каждой из рук Roboy, позволяет добиться движений, которые похожи на движения человека при рукопожатии, тогда как сжатие руки, использующей только один мотор, кажется менее естественным.

Все работы исследователей выполняются в рамках масштабного европейского проекта Myorobotics, направленного на создание роботов, которые будут дешевле в производстве и безопаснее в эксплуатации. Удар робота, чьи части крепятся на пружинах, считается менее опасным, чем удар жесткой конструкции.

В вертикальном положении высота Roboy составляет 1,42 м, но энергии мышц ног и рук недостаточно, для того чтобы удерживать его в состоянии равновесия, поэтому 30-килограммовый робот может только сидеть.

Самой поразительной частью Roboy является его огромная голова и глаза, которые краснеют, когда робот имитирует гнев. Проектор внутри головы оживляет губы и создает впечатление того, что щеки покрываются румянцем.

На создание Roboy у исследователей ушло девять месяцев. Помимо полигона для испытаний в области робототехники, они отводят ему и другие роли. «Мы рассматриваем робота в качестве тренажера для обучения врачей, которые могли бы отрабатывать на нем стандартные действия при диагностике инсульта, – отметил Хоштеттлер. – Учиться по книгам и посредством видео довольно сложно. Медики должны почувствовать, как пациент реагирует на физическое воздействие».

Весьма полезным здесь может оказаться умение робота менять выражение лица, но основной целью считается все же изучение способов эффективного взаимодействия с ним. На выставке CEBIT от желающих сфотографироваться с Roboy и пожать ему руку не было отбоя.