Трехосную кинематическую схему противопоставления большого пальца для антропоморфных роботов запатентовала корпорация Sony

Источник: Robotics & Automation News

Трехосную кинематическую схему противопоставления большого пальца для антропоморфных роботов запатентовала корпорация Sony, опубликовавшая патентную заявку US 2026/0225261 A1 в Ведомстве по патентам и товарным знакам США (USPTO). О техническом решении японского технологического гиганта, свидетельствующем о возобновлении фундаментальных разработок в области манипуляционной антропоморфной робототехники, сообщили издания Robotics & Automation News, Patentlyze и MenaFN.

В то время как подавляющее большинство разработчиков гуманоидов сегодня сосредоточено на динамической ходьбе, беге и сохранении баланса, главной нерешенной проблемой остается тонкая адаптивная манипуляция предметами человеческого обихода, сборочными деталями и ручным инструментом. Традиционные промышленные захваты превосходно справляются с однотипными операциями на конвейере, но оказываются абсолютно непригодными при работе с тысячами объектов произвольной геометрии, массы и текстуры поверхности.

Инженеры Sony под руководством ведущего конструктора Йосинао Содэямы (Yoshinao Sodeyama) сосредоточились на преодолении наиболее сложного биомеханического узла руки — кинематики противопоставленного большого пальца.

Предложенная конструкция разделяет движения пальца на три независимые оси вращения: два шарнирных вала обеспечивают сгибание и разгибание фаланг, а третий специализированный поворотный шарнир у основания пястной кости отвечает за диагональное вращение и перемещение пальца поперек ладони для оппозиции остальным четырем пальцам.

Ключевой инженерной особенностью патента выступает единая плоскость нейтрального положения: при полностью раскрытой ладони все три оси вращения располагаются строго в одной геометрической плоскости.

Такая компланарность осей предотвращает кинематическое заклинивание приводов, снижает паразитные механические напряжения в сочленениях и существенно упрощает алгоритмы решения обратной задачи кинематики при переходе между щипковым захватом мелких предметов кончиками пальцев и силовым обхватом рукояток инструмента.

Узел оптимизирован для интеграции высокомоментных бескорпусных микроэлектродвигателей, прецизионных датчиков угла поворота и матриц тактильных датчиков давления на подушечках пальцев. Конструкция пальцев обеспечивает высокую удельную прочность и долговечность шарнирных сочленений при повторяющихся циклических нагрузках при сборке сложной электроники, упаковке и обслуживании бытовых приборов.

На двадцати одном чертеже патентной заявки подробно изображен законченный полноразмерный робот с головой, стереоскопическим сенсорным комплексом, торсом, двумя семиосевыми руками-манипуляторами и мобильной платформой.

Несмотря на сворачивание проекта легендарного двуногого андроида QRIO в середине 2000-х годов, Sony непрерывно продолжала исследования в области искусственного интеллекта и мехатроники, развивая линейку роботов Aibo и участвуя в разработке национальных японских мультимодальных моделей физического интеллекта совместно с компаниями Honda, SoftBank и NEC. Разработка собственной универсальной роботизированной кисти позволяет корпорации сформировать передовую аппаратную платформу для сервисных и индустриальных роботов следующего поколения, обеспечивая высокую точность выполнения сложных сборочных и бытовых манипуляций. Запатентованное кинематическое решение открывает широкие возможности для создания универсальных манипуляторов, способных без дополнительной переналадки работать с любыми инструментами, изначально созданными исключительно для человеческих рук, устраняя главное аппаратное ограничение на пути к массовому использованию андроидов в реальном мире. Создание механически совершенной кисти приближает долгожданное внедрение умных роботов-помощников в домашнее хозяйство, сферу ухода за пожилыми людьми и на высокотехнологичные сборочные фабрики, обеспечивая безопасное, чуткое и естественное взаимодействие мобильных роботов с окружающей предметной средой человека, где каждый жест и рабочий захват пальцев выполняются с максимальной геометрической аккуратностью, предсказуемостью и непревзойденной эксплуатационной надежностью.