На прошедшем недавно Фестивале науки Юга России студенты 4 курса Кафедры радиотехнической электроники и наноэлектроники (РТЭН) Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ Максим Картель и Константин Козюменко представили систему для управления робототехнической рукой, предназначенной, как для протезирования утраченных конечностей, так и для манипуляций роботом в режиме «тени», т.е. повторения всех действий оператора.
Работа над проектом производилась командой лаборатории «Нейроэлектроники и мемристивных наноматериалов (НЕЙРОМЕНА)» под руководством Владимира Смирнова, заведующего кафедры РТЭН и доцента кафедры РТЭН Романа Томинова.
Разработка состоит из двух частей: специальной перчатки с датчиками и присоединенной к ней роботизированной руки.
«На перчатке расположены датчики изгиба, а также встроены источники света и фоторезисторы, которые в зависимости от получаемого светового излучения изменяют свое сопротивление и посылают управляющие сигналы на плату обработчик. После обработки полученных значений происходит подача управляющих данных на сервоприводы, приводящие роборуку в движение», — рассказывает принцип действия «роборуки» молодой ученый.
Работа над таким девайсом ведется уже несколько лет. Сейчас роботизированная «рука» подзаряжается от аккумулятора, но при дальнейшей работе планируется подсоединять ее к встроенному микрокомпьютерному, что позволит «руке» стать абсолютно автономной.
«Мы изготовили макет робота, чтобы интегрировать в него микродатчики, которые будут имитировать человеческую тактильность. При самом близком приближении робот будет понимать, что горячо, а что холодно. Так, человеку при 50 градусах выше нуля хочется уже отдернуть руку», — поясняет Максим Картель.
Такая роботизированная рука может применяться для управления роботом в труднодоступных местах или в местах, опасных для человека. Однако основное направление, где может применяться такая рука, — протезирование конечностей.
«В будущем на оставшуюся часть тела будет устанавливаться специальный браслет, который будет считывать нервные импульсы, подаваемые мозгом, в результате чего будет происходить управление пальцев кисти. Перчатка с датчиками же будет использоваться в случае работы с роботом: что-то взять, принести, поднять», — поясняет студент.
Работу над робототехнической рукой группа молодых ученых лаборатории НЕЙРОМЕНА начала еще на первом курсе Института, когда им предложили темы для исследований. Ребята выбрали тему «НейроКиборг», но по совету руководителя пока остановились на создании только роботизированной руки.
Но планы по созданию целого робота они не оставили – сейчас в лаборатории стоит макет робота в человеческий рост. В нем приводы будут устанавливаться на локоть, плечи, благодаря чему робот будет двигать конечностями как человек. Поэтому, возможно, на ближайших Фестивалях науки зрители смогут увидеть всю разработку.
Ранее сообщалось, что в университете «Сириус» подготовили более 20 специалистов по направлениям «Инженер-механик» и «Оператор робототехнических комплексов (РТК)» для работы на автоматизированных робототехнических комплексах обращения с ядерным топливом для быстрых реакторов.