Канадські інженери створили роборуку з потужною гідравлічною системою, що дозволяє руці швидко рухатися в різних напрямках. Вона управляється іншою людиною з контролером у вигляді зменшеної моделі пристрою і вимагає для своєї роботи гідравлічний агрегат, що подає рідину під тиском. Як приклади розробники показали, як роборука може подати потрібні інструменти або проламати стіну з гіпсокартону. Стаття була представлена на конференції ICRA 2020.
Досить давно в області створення електромеханічних рук, в якій зазвичай інженери створювали протези, утворився окремий напрямок зі створення додаткових рук. Поки ці розробки не застосовуються на практиці, але інженери замислюються над тим, де їх можна було б застосувати. В основному вони пропонують використовувати носимі роборуки для того, щоб подавати інструменти і тримати конструкції, поки людина виконує основну частину роботи, що вимагає розуму, точних навичок та іншого. Поточні проекти носимих роборук майже завжди використовують електромотори і часто мають не дуже високі силові характеристики.
Інженери з канадського Міждисциплінарного інституту технологічних інновацій і компанії Exonetik під керівництвом Жана-Себастьяна Планта (Jean-Sébastien Plante) створили гідравлічну руку, що поєднує в собі високу силу і швидкість роботи, а також можливість легко рухати сегменти пристрою руками. Гідравлічна система накладає найбільше обмеження: руці потрібен досить великий гідравлічний агрегат, що забезпечує тиск рідини в каналах і гідроциліндрах руки.
Рука кріпиться на надіваному жилеті і її основа знаходиться біля поперекової області спини. Вона складається з трьох сегментів, з'єднаних між собою і підставою через три вузли. У кожному з них є по два гідроциліндри, з'єднаних тросами з валом, що з'єднує два сегменти руки. Кожна пара гідроциліндрів з'єднана через трубки з гідравлічним агрегатом, в яких теж є по два головних циліндра. Сегменти руки змінюють кут між собою за рахунок того, що керуючі циліндри в агрегаті можуть створювати різницю тиску на циліндрах в з'єднанні. Також на кінці руки є захоплення з трьома пальцями, яке також працює за рахунок окремих гідроциліндрів.
Одна з переваг нової роборуки полягає в тому, що через відсутність великої кількості електромоторів і механічних передач в одному з режимів її можна легко рухати рукою з невеликим опором. Крім того, її сегменти розвивають високий крутячий момент, до 35 ньютон-метрів, і швидкість до 3,4 метра в секунду. Вантажопідйомність роборуки становить п'ять кілограмів. Також вона здатна починати рух і змінювати його напрямок практично без затримки завдяки магнітореологічним муфтам у гідравлічному агрегаті.
Розробники показали кілька прикладів використання роборуки. В одному з них оператор допомагав носієві руки збирати макети фруктів. В іншому роборука подавала інструменти під час роботи. А в третьому прикладі вона просто била по гіпсокартону і в підсумку пробила його в декількох місцях.
Ми розповідали і про інші роборуки, керовані оператором. Одну з найбільш незвичайних реалізацій створили японські інженери в 2018 році. Їх розробка являє собою дві закріплювані на спині роборуки, разом з якими на ній закріплюється рухома робоголова з двома камерами. Вона дозволяє віддаленому оператору бачити об'ємне зображення і змінювати ракурс. А минулого року інженери розробили програмовану пару рук. Керуючи за допомогою двох контролерів, користувач може, наприклад, спочатку взяти великий або важкий предмет роборуками, а потім зафіксувати їх у певному становищі і продовжити роботу своїми руками.