Исследователи ETH Zurich научили роботизированную кисть ползать на пальцах и управлять игрой

В лаборатории Soft Robotics Lab Швейцарской высшей технической школы Цюрих (ETH Zurich) учёные впервые показали, что антропоморфная роботизированная кисть способна передвигаться по полу, опираясь только на пальцы. Такой способ передвижения открывает новые сценарии использования манипуляторов, когда традиционная рука слишком громоздка или ограничена в пространстве.

Для экспериментов была использована серийная пяти‑паловая кисть WUJI, оснащённая двадцатью приводимыми суставами, весом 818 грамм и небольшим одноплатным компьютером Raspberry Pi Zero 2 W. Встроенный аккумулятор и инерциальный датчик обеспечивают автономность и возможность измерять ориентацию в пространстве, превращая простую руку в самостоятельный мобильный модуль.

Обучение проводилось методом обучения с подкреплением в симуляторе Nvidia Isaac Lab. Особой сложностью стало моделирование человеческой ладони: большой палец располагается в противоположном положении, а остальные пальцы различаются по длине. Алгоритм не получил готовой последовательности движений, а сам учился выбирать, какой палец переставить, чтобы сохранить равновесие и двигаться в нужном направлении.

После нескольких миллионов симуляционных шагов кисть смогла самостоятельно ползать по четырнадцати типам поверхностей — от дерева и плитки до асфальта, бетонных плит и искусственной травы, достигая средней скорости 9,3 см/с. Робот также научился вставать после падений в 21 из 25 попыток, нажимать клавиши стрелок на клавиатуре (29 из 32 команд) и управлять игрой Sokoban, а также толкать маленький кубик, используя внешнюю камеру для отслеживания цели.

Авторы проекта видят в таком подходе путь к более гибким и мобильным роботам‑манипуляторам. Отсоединяемая от основной конструкции кисть может добраться до труднодоступных мест, выполнять простые задачи и возвращаться к основной руке, что особенно ценно в обслуживании промышленных линий, спасательных операциях и бытовой автоматизации.