Tretton frihetsgrader, och inget lillfinger
Boston Dynamics har visat upp en ny hand till humanoiden Atlas, med fyra fingrar och 13 frihetsgrader — fyra i tummen och tre i vart och ett av de tre andra fingrarna, nästan dubbelt så många som de sju i föregående generation. Den är direktdriven med en enda typ av ställdon, och bolaget säger att den är konstruerad för serietillverkning.
Det saknade fingret är ett beslut. “Det finns inget lillfinger för att teamet kom fram till att den extra fingerfärdigheten och de uppgifter man skulle klara inte är värd den extra komplexiteten med tre ytterligare frihetsgrader, storleken, strömförbrukningen, allt som följer med att lägga till fler ställdon”, sade Dylan Thrush, maskiningenjör i Atlas-teamet.
Innan konstruktionen låstes bad produkt- och teknikchefen Zachary Jackowski teamet att tejpa ihop lillfinger och ringfinger under en dag och rapportera vad de inte klarade. De kom överens om att roboten inte behövde något.
Från att greppa till att hantera
Den förra Atlas-handen hade sju frihetsgrader och var byggd för att greppa många olika föremål. Bolaget säger att den nya flyttar målet från att hålla saker till att arbeta med dem: omorientering inne i handen, återhämtning från ett grepp som glider, och att hålla ett verktyg samtidigt som avtryckaren trycks in.
De uppräknade förmågorna är konkreta. Tummens fingertopp kan glida längs och tvärs över alla de andra fingrarna. Handen klarar nypgrepp mellan tummen och vilket annat finger som helst, trefingergrepp och verktygsgrepp med avtryckare — borrmaskiner, momentdragare, vinkelslipar, spikpistoler, svetsbrännare. I en demonstration tar handen upp ett tunt borr, sätter fast det i en borrmaskin, borrar ett hål i en skiva och drar åt en mutter.
Byggd för att simuleras
Konstruktionen siktar på förstärkningsinlärning i simulering. Boston Dynamics behöll transparent direktdrift i lederna med en enda typ av ställdon, och precis som i Atlas kropp är ställdonen helt inkapslade utan ömtåliga kablar som korsar leder. Backdrivbara, transparenta ställdon låter roboten luta sig mot proprioception — att veta var dess egna leder är och vad de trycker mot — i stället för enbart syn. Täta trycksensorer täcker fingertoppar och handflata.
Storleken var en begränsning, inte en estetik. Handen ligger nära en stor människohand, vilket enligt bolaget både låter den nå in i trånga utrymmen och minskar avståndet när den lär sig av mänskliga manipulationsdata.
“Vi övervägde väldigt, väldigt många konstruktioner, och det fanns många frågor som: vill vi att handen ska ha en tumme eller två? Vill vi verkligen att handen ska ha ett lillfinger? Och de flesta av dem har inga raka svar”, sade Alberto Rodriguez, chef för robotbeteende i Atlas.
Handen kommer en vecka efter att Boston Dynamics öppnade ett träningscenter för Atlas vid Hyundais Metaplant America i Georgia. Det är där påståendet om tillverkningsbarhet prövas: en hand som överlever en bilfabrik är ett annat föremål än en som överlever en demonstration.
