От идеи к реализации: история развития проекта iHand

Ещё 15 — 20 лет назад кадры из «Терминатора» казались нам фантастикой, а сегодня роботы стали обыденностью современного мира. Искусственный интеллект становится всё умнее, роботы помогают человеку в работе и науке, а благодаря роботизированным протезам у многих людей появился шанс на здоровую и полноценную жизнь! Разработками умных и полезных роботов и роботизированных устройств с применением ИИ занимаются по всему миру. Интерес к робототехнике растёт и у профессионалов, и у любителей. Мы хотим поделиться историей о том, как московская команда инженеров, не имея соответствующей специализации, но имея большой интерес к роботостроению, смогла воплотить идею в реальность. Это будет не «инструкция по созданию роботов», а рассказ о практическом опыте команды энтузиастов, сумевших самостоятельно собрать механическую роботизированную руку и создать её цифрового двойника, которым можно управлять с компьютера. Если вы захотите повторить наш опыт, эта история поможет избежать ошибок, с которыми столкнулись мы. В статье вы узнаете о наших собственных находках, решениях и лайфхаках, которые помогут сократить время на подобную работу! А, возможно, наш рассказ вдохновит вас на собственные изобретения! Сейчас проект по созданию роботизированной антропоморфной руки iHand находится на завершающей стадии, а с чего всё начиналось, как шёл процесс разработки, и чего удалось достичь за это время, вы узнаете в этой статье.

2019 год. Начало начал

В этом году зародилась история проекта iHand. 

Преподаватель лаборатории инженерной физики при МГУ им. М. В. Ломоносова, кандидат физико-математических 

Сергей Запуниди

наук и научный сотрудник физического факультета  Сергей Запуниди читал в это время студентам МГУ факультативный курс «Нейронные сети».

Преподаватель и студенты часто общались на темы курса. В одном из таких разговоров речь зашла о роботизированной механической руке с нейроинтерфейсом и о способах достижения в ней желаемой точности движений.

Размышляя об этом, Сергей задумался над созданием собственной роборуки с большим количеством степеней свободы и применением  в ней искусственного  интеллекта. 

Сегодня в мире есть много манипуляторов, которые распознают объекты по видеосигналу: они «видят» положение объекта, его форму и только после этого, манипулируют объектом. А Сергею захотелось, создать такую роборуку, которая сможет выполнять манипуляции предметом на ощупь как, например, это делает незрячий человек: он не видит сам предмет, но его рука трогает его и начинает манипулировать им на ощупь.

Эта идея показалась ему интересной для студенческого проекта, где ребята смогут отработать навыки программирования, реализовать интересные идеи на практике и писать дипломные работы по собственному практическому примеру. 

И вот Сергей решает создать роборуку с большим количеством степеней свободы, чтобы она могла манипулировать сложными объектами или, например, перебирать предмет пальцами. А чтобы кисть роборуки была максимально подвижной и точной в своих действиях, он решает оснастить её тактильными датчиками и применить для её программирования обучение с подкреплением. 

Когда Сергей рассказал коллегам по лаборатории свои задумки, его поддержали и согласились принять участие в работе. Студенты тоже с интересом согласились помогать.

Так команда энтузиастов под руководством Сергея Запуниди создали проект на базе лаборатории инженерной физики МГУ, который получил название iHand.