On olemassa useita selityksiä sille, miksi ihmisen käsi kehittyi sellaisena kuin se on. Jotkut tutkijat yhdistävät vastakkaiset peukalomme esi-isiemme tarpeeseen kerätä ja heittää esineitä vihollisiin tai heittää punssin, kun taas toiset sanovat, että anatomiamme johti ainutlaatuiseen geeninvahvistimeen (DNA: n proteiiniryhmä, joka aktivoi tietyt geenit). Mutta useimmat ovat yhtä mieltä siitä, että temppu aiheutti bipedalismi, laajentuneet aivot ja tarve käyttää työkaluja.
Massachusettsin teknillisen instituutin tutkijaryhmä ajattelee, että voimme tehdä entistä paremmin, niin kätevältä kuin kätemme tekevät meistä. Tekniikan professori Harry Asada on kehittänyt ranteessa käytettävän robotin, jonka avulla ihminen voi kuoria banaanin tai avata pullon yhdellä kädellä.
Yhdessä jatko-opiskelijan Faye Wun kanssa Asada rakensi parin robottisormeja, jotka seuraavat, jäljittelevät ja auttavat ihmisen omia viittä numeroa. Kaksi ylimääräistä lisäosaa, jotka näyttävät pitkänomaisilta muovisilta osoitesormeilta, kiinnittyvät rannekerannekkeeseen ja ulottuvat peukalon ja pikkuhousun rinnalle. Laite kytketään anturilla kuormitettuun hansikkaaseen, joka mittaa kuinka ihmisen sormet taipuvat ja liikkuvat. Algoritmi purkaa liiketiedon ja muuntaa sen toimiksi jokaiselle robottisormelle.
Robotti oppii omien viiden numeromme liikkumisesta. Yksi aivojen ohjaussignaali aktivoi käden lihaksen ryhmät. Tämä synergia, Wu selittää videonäytöksessä, on paljon tehokkaampi kuin signaalien lähettäminen yksittäisille lihaksille.
Karttaakseen ylimääräisten sormien liikkumisen Wu kiinnitti laitteen ranteeseensa ja aloitti tarttuessaan esineisiin laboratoriossa. Jokaisen testin avulla hän sijoitti robotin sormet manuaalisesti esineelle hyödyllisimmällä tavalla - esimerkiksi vakauttamalla soodapullon samalla kun hän käytti kättään kääntääkseen yläosan. Kummassakin tapauksessa hän rekisteröi sekä omien sormensa että robottinsa vastaavien sormien kulmat.
Wu käytti näitä tietoja määrittääkseen robotin pitokuvioita ja ohjausalgoritmin, joka tarjoaisi oikean avun annetun käden asennon perusteella.
Vaikka robotti, joka on vain prototyyppi, voi muuttaa sijaintiaan, se ei voi vielä jäljitellä ihmisen käden voimaa tai tartuntavoimaa. "On myös muita asioita, jotka antavat hyvän, vakaan käsityksen", Wu kertoi MIT News -lehdelle . ”Kohteella, joka näyttää pieneltä, mutta on raskas tai liukas, ryhti olisi sama, mutta voima olisi erilainen, joten miten se mukautuisi siihen?” Joukkue ei keskustele siitä, miten se aikoo mitata ja kääntää voima vielä.
Koneoppiminen tai tietokoneen kyky mukauttaa prosessejaan datan perusteella voisi antaa järjestelmän mukautua tietyn käyttäjän mieltymyksiin. Wu sanoo voivansa esiohjelmoida eleiden kirjaston robottiin. Kun joku käyttää sitä, robotti synkronoituu sen kanssa, kuinka henkilö tarttuu esineisiin - kaikki eivät kuori oranssia samalla tavalla, eikö? - ja heittävät pitotyypit, joita ei yleensä käytetä.
Asada sanoo myös, että laite, joka on nyt melko iso, voitaisiin lopulta tehdä taitettavaksi ja kolmasosa sen nykyisestä koosta. Hän suunnittelee kellon, jossa on robottinumeroita, jotka ilmestyvät ja vetäytyvät tarvittaessa.
Vaikka Asada ja Wu näkevät robottinsa hyödyllisyyden vammaisille, se on myös osa suurempaa robottiliikettä, jolla pyritään antamaan työkykyisille käyttäjille yli-inhimillisiä ominaisuuksia. Toinen, esimerkiksi MIT-järjestelmä, toimii samalla periaatteella kuin Wun robotti, mutta lisää sormien sijaan ylimääräisiä käsivarsia, jolloin käyttäjän on mahdollista avata ovet kädet täynnä tai pitää esine vakaana vasaran ollessa.
Suurimmaksi osaksi nämä puettavat robotit pyrkivät lisäämään voimaa. Pennsylvanian yliopiston opiskelijoiden kehittämä TitanArm sallii käyttäjän nostaa ylimääräiset 40 kiloa. Kunnianhimoisempiin asennuksiin sisältyy täysi eksoskeletti, joka on yhä lähempänä Rautaa . Esimerkiksi Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering, eteläkorealainen yritys, on varustanut telakkatyöntekijät pukuilla, joiden avulla he voivat nostaa metalli- ja puutavaralaattoja suhteellisen pienellä vaivalla.
Kaikilla näillä lähestymistavoilla on yhteistä se, kuinka yksinkertaisia niitä käytetään. Käyttäjien ei tarvitse oppia hallintajärjestelmiä manipuloimaan robottilisänsä, vaan suorittaa tehtävänsä luottaen animatroniseen tarkkailijaan auttaakseen heitä matkalla.
