Польский робототехнический стартап Clone анонсировал разработку полноразмерного мускульно-скелетного робота-андроида Clone Alpha. Он будет состоять из имитирующих человеческое тело систем: полимерного скелета, мышц, нервной и сосудистой систем. В движение робот будет приводиться за счет искусственных гидравлических мышц и управляться с помощью зрительно-моторной базовой нейросетевой модели. По словам компании, предварительный заказ на одного из первых 279 роботов можно будет оформить в 2025 году.
В большинстве случаев в современных человекоподобных роботах, например, в новом Atlas от Boston Dynamics, Optimus или Figure, движения создаются линейными актуаторами и электромоторами, расположенными в суставах. Такой подход, хотя и достиг значительных успехов, имеет ограничения в плавности и естественности движений робота. Существует и альтернативное решение — разработка роботов с искусственными мышцами и скелетом, напоминающими биологические аналоги.
Польский робототехнический стартап Clone пошел по второму пути: вместо привычных актуаторов компания использует искусственные гидравлические мышцы, основанные на актуаторах Маккибена. Каждая мышца состоит из синтетической оболочки, внутри которой находится растягиваемая герметичная трубка. При подаче жидкости трубка надувается, увеличиваясь в ширину, но из-за того, что внешняя оболочка практически не растягивается, весь актуатор сокращается в длину, имитируя работу мышцы. Долгое время инженеры были сосредоточены на разработке бионической роборуки, а не так давно представили антропоморфный торс с подвижными руками и головой.
Теперь же компания Clone анонсировала создание полноценного мускульно-скелетного робота-андроида под названием Clone Alpha. Это полноразмерный антропоформный робот, построенный на основе имитации основных биологических систем человека: скелета, мышц, сосудистой и нервной систем.
В основе андроида будет полимерный скелет, состоящий из 206 костей, аналогичных костям человеческого скелета. Благодаря точному (один в один) расположению искусственных связок и сухожилий антропоморфный робот будет обладать диапазоном движений, аналогичным человеческому. Верхняя часть туловища Clone обладает 164 степенями свободы, из которых 26 приходятся на кисть, запястье и локоть руки.
Искусственные мышечные волокна созданы по технологии Myofiber, разработанной компанией в 2021 году. Для достижения характеристик, сравнимых с человеческими, мышцы будут реагировать на сигналы менее чем за 50 миллисекунд и сокращаться более чем на 30 процентов длины в ненагруженном состоянии, обеспечивая силу не менее одного килограмма на каждое волокно массой три грамма. Каждый мускульно-сухожильный модуль будет присоединяться к костям в анатомически правильных точках.
Клапанами гидросистемы будет управлять нервная система робота, используя для этого проприоцептивную и визуальную обратную связь. Clone Alpha планируется оснащать четырьмя камерами глубины в черепе, 70 инерциальными сенсорами, отслеживающими углы и скорости раскрытия суставов, и 320 датчиками давления для измерения силы, развиваемой мышцами. Данные от сенсоров будут собираться установленными вдоль позвоночника управляющими платами и обрабатываться на основном компьютере в черепе базовой зрительно-моторной моделью Cybernet, разрабатываемой Clone.
Сосудистая система — это гидравлическая система, обеспечивающая работу мышц. Давление в ней будет поддерживать насос мощностью 500 ватт, способный перекачивать жидкость со скоростью до 40 литров в минуту и обеспечивать при этом давление до 6,8 бара. Разработанные в Clone клапаны могут пропускать до 2,28 литра в минуту, потребляя менее одного ватта энергии и обладая размером 12 миллиметров.
Андроид Clone Alpha будет поставляться с программной платформой Telekinesis, предназначенной для обучения робота новым навыкам. Компания позиционирует андроида как помощника для дома. Прием предварительных заказов на первую партию в 279 роботов должен начаться в 2025 году.
От редактора
Хотя Clone и объявила о скором начале приема заказов, на данный момент нет ясности на каком этапе разработки находится робот: компания не продемонстрировала полноразмерный работающий прототип, который бы мог подтвердить заявленные характеристики. Цена и сроки поставки первых экземпляров также не были объявлены.
Недавно Tesla показала, как ее человекоподобный робот Optimus ловит теннисный мяч рукой с обновленной конструкцией. По сравнению с предыдущей версией в ней вдвое увеличино число степеней свобод, а приводы перенесены в предплечье — усилия от них передаются через тросы.