Гибридный протез кисти от университета Johns Hopkins достиг 99,69% точности захвата хрупких объектов

06.03.2025 18:35:00 | iXBT.com

Инженеры Университета Джонса Хопкинса представили протез кисти, способный захватывать мягкие игрушки, бутылки с водой и другие повседневные объекты с точностью человеческой руки. Устройство сочетает гибкость и прочность, имитируя естественную биомеханику — это первый в мире гибридный протез, преодолевающий ограничения традиционных жёстких или слишком мягких роботизированных систем.

Ключевая инновация — трёхслойные тактильные сенсоры, вдохновлённые структурой человеческой кожи. Они позволяют протезу не только определять форму и текстуру объектов, но и корректировать силу захвата в реальном времени. Внутренний каркас, напечатанный на 3D-принтере, сочетается с эластичными полимерными «суставами», что даёт возможность аккуратно брать даже хрупкие предметы, например, пластиковый стакан с водой, не деформируя его.

Фото: Sriramana Sankar / Johns Hopkins University

«Наша цель — создать протез, который функционирует и ощущается как утраченная конечность, — пояснил ведущий разработчик Шрирамана Санкар. — Мягкие пальцы управляются сигналами мышц предплечья, а машинное обучение преобразует данные сенсоров в импульсы, понятные нервной системе». В тестах устройство продемонстрировало 99,69% точности при взаимодействии с 15 типами объектов — от пушистых игрушек до металлических бутылок и картонных коробок.

Профессор биоинженерии Нитиш Такор подчеркнул, что система имитирует естественную обратную связь: «Как вы понимаете, что чашка соскальзывает? Кожа посылает в мозг сигналы. Наш протез генерирует аналогичные импульсы через электростимуляцию нервов, позволяя “чувствовать” текстуру, температуру и риск падения объекта».

Хотя технология ещё требует доработки — усиления силы захвата и добавления сенсоров, — она открывает новые горизонты для робототехники. «Гибридная механика важна не только для протезов, но и для промышленных манипуляторов, работающих с хрупкими материалами вроде стекла или тканей», — отметил Такор. Учёные прогнозируют, что следующее поколение устройств сможет обеспечить полноценное тактильное взаимодействие, сравнимое с естественными возможностями человеческой руки.

Разработка продолжает серию прорывов лаборатории, которая в 2018 году создала первую электронную «кожу» с болевой чувствительностью. По словам исследователей, внедрение промышленных материалов и улучшенных алгоритмов сделает протезы доступными для массового использования уже в ближайшие годы.

Подробнее