Durante años, Shadow Hand de Shadow Robot Company ha sido posiblemente el estándar de oro para la manipulación robótica. Hermoso y costoso, es capaz de imitar el factor de forma y la funcionalidad de la mano humana, lo que lo ha hecho ideal para tareas complejas. Personalmente he experimentado lo maravilloso que es usar Shadow Hands en un contexto de teleoperación, y es difícil imaginar algo mejor. El problema con la Shadow Hand original era (y sigue siendo) la fragilidad. En un entorno de investigación, esto ha estado bien, excepto que la investigación está cambiando: los robóticos ya no programan cuidadosamente las tareas de manipulación a mano. Ahora se trata de aprendizaje automático, en el que se necesitan manos robóticas que fallen masivamente una y otra vez hasta que acumulen suficientes datos para comprender cómo tener éxito. «Hemos apuntado a la robustez y el rendimiento por encima del antropomorfismo y el tamaño y la forma humanos». —Rich Walker, Shadow Robot Company Hacer esto con una Mano Sombra simplemente no era realista, algo que Google DeepMind entendió hace cinco años cuando le pidió a Shadow Robot que le construyera una nueva mano con hardware que pudiera manejar el tipo de entornos de entrenamiento que ahora tipifican la investigación sobre manipulación. . Entonces, Shadow Robot pasó la última media década trabajando en una nueva Shadow Hand de tres dedos, que la compañía presentó hoy. La compañía lo llama, muy apropiadamente, “el nuevo Shadow Hand”. Como puedes ver, esto es una auténtica bestia. Shadow Robot dice que la nueva mano es «robusta contra una cantidad significativa de uso indebido, incluidas demandas de fuerza agresivas, abrasión e impactos». Parte del punto, sin embargo, es que lo que los diseñadores de manos robóticas podrían llamar “mal uso”, los investigadores de manipulación de robots muy bien podrían llamar “progreso”, y la mano está diseñada para resistir la investigación sobre manipulación que trasciende los límites de lo que son los robots. el hardware y el software son físicamente capaces de hacerlo. Shadow Robot entiende que a pesar de sus mejores esfuerzos de ingeniería, esta nueva mano aún se romperá ocasionalmente (porque es un robot y eso es lo que hacen los robots), por lo que la compañía la diseñó para que fuera modular y fácil de reparar. Cada dedo es su propia unidad autónoma que se puede cambiar fácilmente, con cinco motores Maxon en la base del dedo que impulsan las cuatro uniones de los dedos a través de cables en un diseño que elimina el juego. Los propios cables necesitarán ser reemplazados de vez en cuando, pero es mucho más fácil hacerlo en el nuevo Shadow Hand que en el original. Shadow Robot dice que puedes cambiar todos los cables de una New Hand en el mismo tiempo que te llevaría reemplazar un solo cable en la mano anterior. Shadow Robot La nueva Shadow Hand en sí es algo más grande que una mano humana típica y más pesada. Además: cada unidad modular de dedo pesa 1,2 kilogramos y la mano entera de tres dedos pesa poco más de 4 kg. Los dedos tienen una cinemática similar a la humana y cada articulación puede moverse hasta 180 grados por segundo con la capacidad de ejercer al menos 8 newtons de fuerza en cada punta de los dedos. Tanto el control de fuerza como el control de posición están disponibles, y toda la mano ejecuta Robot Operating System, la colección de bibliotecas y herramientas de software de código abierto de la Open Source Robotics Foundation. Una de las características nuevas más interesantes de esta mano es la detección táctil. Shadow Robot ha decidido tomar la ruta óptica con sensores en la punta de los dedos, estilo GelSight. Cada yema de los dedos está cubierta de un gel suave y blando con miles de partículas incrustadas. Las cámaras ubicadas en los dedos detrás del gel rastrean cada una de esas partículas y, cuando la yema del dedo toca algo, las partículas se mueven. Basándose en ese movimiento, las yemas de los dedos pueden detectar con mucha precisión la magnitud y dirección incluso de fuerzas muy pequeñas. Y también hay aún más sensores en el interior de los dedos, con sensores de efecto Hall integrados para ayudar a proporcionar retroalimentación durante las tareas de agarre y manipulación. Shadow Robot La diferencia más sorprendente aquí es cuán completamente diferente de la filosofía de manipulación robótica representa esta nueva mano para Robot de las sombras. «Hemos apuntado a la robustez y el rendimiento por encima del antropomorfismo y el tamaño y la forma humanos», dice Rich Walker, director de Shadow Robot Company. «Existe una elección de diseño muy definida para conseguir algo que realmente se comporte mucho más como un manipulador optimizado que como una mano humana». Walker explica que Shadow Robot ve dos enfoques diferentes de manipulación dentro de la comunidad robótica en este momento: está el aprendizaje por imitación, donde un humano hace una tarea y luego un robot intenta hacer la tarea de la misma manera, y luego está el aprendizaje por refuerzo, donde un robot Intenta descubrir cómo realizar la tarea por sí solo. “Obviamente, esta mano se construyó desde cero para facilitar el aprendizaje por refuerzo”. La mano también se construyó desde cero para que fuera resistente y reparable, lo que tuvo un efecto significativo en el factor de forma. Para que los dedos sean modulares, tienen que ser gruesos, y tratar de meter cinco de ellos en una mano simplemente no era práctico. Pero debido a esta modularidad, Shadow Robot podría hacerte una mano de cinco dedos si realmente quisieras una. O una mano de dos dedos. O (y esta es una sugerencia de la empresa, no mía) «una araña gigante». En realidad, sin embargo, probablemente no sea útil quedarse estancado en el factor de forma. En lugar de ello, concéntrate más en lo que la mano puede hacer. De hecho, Shadow Robot me dice que la mejor manera de pensar en la mano en el contexto de la agilidad es tener tres pulgares, no tres dedos, pero Walker dice que «si la describimos así, la gente se confunde». Definitivamente es un lugar para el antropomórfico Shadow Hand original, y Shadow Robot no tiene planes de descontinuarlo. «Está claro que para algunas personas el antropomorfismo es un factor decisivo, tienen que tenerlo», dice Walker. “Pero para mucha gente, la idea de que podrían tener algo que sea realmente robusto y diestro y que pueda recopilar muchos datos, es lo suficientemente emocionante como para que valga la pena decir, bueno, ¿qué podemos hacer con esto? Estamos muy interesados ​​en saber qué sucede”. El Shadow New Hand ya está disponible a partir de unos 74 000 dólares estadounidenses, según la configuración. 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