Робот-змея от МТИ как эксперимент физического интерфейса будущего
Чаще всего от слова «робот» в голове возникает образ гумманоида, который может выполнять те же задачи, что и человек. Но и для человечества могут быть полезными и другие формы тел рукотворных помощников. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали проект LineFORM. Это робот, который выглядит как змея, способная принимать различные формы в трёхмерном пространстве. Проект носит статус концепта. В его рамках исследователи пытались представить, как подобная форма может использоваться в реальной жизни. И они нашли несколько интересных применений.
Робот носит название «изменяющий форму интерфейс» (Shape Changing Interface). LineFORM — это линия. Она обладает некоторыми интересными характеристиками для создания интерактивного интерфейса. Линия может принимать абстрактные формы и взаимодействовать с пользователем множеством различных способов. Способы использования ограничены лишь механическими характеристиками.
Cоздано два прототипа LineFORM: один «ручной» и может уместиться на ладони, если того пожелает, второй крупнее и способен опутать конечность человека. Оба устройства состоят из множества соединённых друг с другом электрических двигателей. Мелкий состоит из 21 сервомоторов Hitec HS-5035HD с вращающим моментом 0,8 кг·см, большой — это 28 штук Dynamixel AX-18A с вращающим моментом 18,3 кг·см. Длина первого — 47 см, второго — 183 см.
Робот определяет (потенциометрами в двигателях и датчиками в коже) и управляет собственной формой и может управлять жёсткостью своих сочленений. LineFORM может быть податливым, а может не давать изменить свою форму. Исследователи не вдаются в подробности строения змеек и механизма работы программного обеспечения, которое позволяет им функционировать. Они лишь упоминают, что всё работает под управлением Arduino Mega и программы на OS X. Основной вопрос, который интересовал исследователей — это то, как применить подобную конструкцию в интерфейсах будущего. И ответы на него были предложены.
Робот может подражать различным объектам реальной жизни. Маленькая змея оборачивается вокруг запястья подобно часам. При поступлении звонка или просто необходимости оповестить о уведомлении, она начинает постукивать владельца по руке.
Затем она преобразуется в тач-поверхность с дисплеем. Правда, исследователи предложили представить, что тач-поверхность была создана — это лишь концепт.
После приёма вызова змея становится телефонной трубкой. Вероятно, в концепте нет и микрофона с динамиком.
Если продеть линию через кабель, то можно визуализировать поток данных, которые через него проходят. Маленький робот также обладает подходящими размерами, чтобы рисовать с его помощью — достаточно заставить его принимать различные формы и обводить их.
Линия побольше способна на более масштабные задачи. Исследователи представили, как на одном из концов можно поставить источник освещения. LineFORM располагается на столе в удобной пользователю форме. С помощью суставов змея образовала выключатель, сгиб которого включает или выключает свет.
Если обвить крупную линию вокруг руки, то можно обеспечить разные степени жёсткости. Некоторые суставы жёсткие, другие позволяют разные степени нажатия. Обвитый вокруг руки робот записывает движения на одном пользователе и воспроизводит на другом.
LineFORM не лишен недостатков и рискует навсегда остаться концептом. Система обладает ограниченным разрешением, а его увеличение потребует большего числа сервомоторов. Это в свою очередь увеличит стоимость и энергопотребление — а последнее важно для мобильных устройств. Создаваемые объёмные фигуры ограничены собственным весом. Исследователи считают, что у концепта есть будущее. Возможно, будущие протипы смогут управлять не только сгибом и его силой, но и длиной, толщиной и растяжимостью. Проведённая работа затрагивала только взаимодействие с человеком, но не с другими предметами.
Страница концепта
Текст исследования
