iHand

Как часто бывает - с идеи. С идеи создать роботизированную антропоморфную руку с большим числом степеней свободы, такую, чтобы ее движения были максимально приближены к естественным движениям человеческой руки. На сегодня в мире на эту тему существует не только множество идей, но и множество проектов совершенно различного уровня технологий и проработки. Отличительной особенностью нашей роботизированной руки должно стать управление с использованием синтетических мышц. Управление по средствам синтетических мышц способно обеспечить большую плавность движений, чем управление сервоприводами. 
Все начиналось с простых конструкций, которые постепенно усложнялись. Мы моделировали, разрабатывали, не обошлось и без метода проб и ошибок. Постепенно мы приходили к оптимальным решениям.

В основу конструкции лег механизм «тяни-толкай». Благодаря этому, двигая одним локтевым суставом, можно было передвигать в кисть (осуществлять приведение-отведение кисти), не используя при этом дополнительный привод. 
В локтевой сустав была установлена синтетическая мышца, которая выполняла функцию бицепса. Принцип работы мягкой мышцы основан на расширении в результате нагрева мягкой оплетки, в которую помещено рабочее тело мышцы. 
На первом этапе использовалась готовая кисть, движение пальцев в которой осуществлялось с помощью сервоприводов. Мы выбрали кисть, произведенную компанией  XuQi Hobby.
Конструкция такой кисти имела большой люфт и малое число степеней свободы (лишь 10). К тому же, сервоприводы изначально были встроены в конструкцию кисти, что делало невозможным переход к другому типу управления. Поэтому впоследствии мы заменили покупную кисть на кисть собственной разработки.

Для контроля степени сжатия предмета, на каждый палец и ладонь были установлены пленочные резистивные тензодатчики FSR402 . Для контролирования угла поднятия кисти был установлен линейный потенциометр SL10091N-A10K. Этот же потенциометр контролирует нагрев, который необходим для расширения мышцы.

В текущей версии роботизированной руки реализована 21 степень свободы, что приближает моторику роботизированной руки к человеческой. Конструкция кисти позволяет управлять каждым пальцем по отдельности. 
Сгибание пальцев осуществляется с помощью тяговых тросиков. Изначально мы использовали кордовые тросы, однако, такие тросики не обладают необходимой гибкостью, поэтому мы заменили их леской.

Контроль без обратной связи – это лишь иллюзия контроля до первой ошибки. 
В каждый подвижный сустав кисти мы установили аналоговые датчики углового положения – потенциометры 3382G-2-103G фирмы Bourns. Данные с этих датчиков позволяют получить информацию о положении каждого сустава кисти и точные данные о движении пальцев при совершении захвата. Эти данные используются для машинного обучения работы системы, предназначенной для взаимодействия с другими объектами.

Работа над проектом не прекращается. На будущее запланирован ряд важных доработок. 
Искусственные мышцы
В скором времени планируется осуществить переход от управления всеми подвижными частями с помощью сервоприводов к управлению с помощью искусственных мышц. 
Промышленный дизайн
Планируем придать приличный вид «детали от киборга» - будет установлен декоративный кожух на кисть, который скроет все тяговые механизмы и придаст кисти эстетичный вид. Кроме того, кожух станет прекрасной основой, на которой впоследствии будет применена технология искусственной кожи, основанной на использовании датчиков давления.
Машинное обучение
Активно идет работа по внедрению машинного обучения в процесс управления роботизированной рукой. Планируем, что iHand будет не только выполнять заданные движения, но и корректировать их, основываясь на информации с датчиков давления и угла поворота.

С чего все начиналось?

Конструкция. Просто, но надежно

Система сенсоров. Начало

Текущий этап разработки

Конструкция: подвижнее и прочнее

Система сенсоров: нужно больше контроля

Планы на будущее

О компании

Направления деятельности

Пресс-центр

Наши контакты

О компании

Направления деятельности

Пресс-центр

Наши контакты