В Сиэтле (США) создали роботизированный телеуправляемый манипулятор, устройство и механика которого точно копируют человеческую кисть. Ученые обратили внимание на тот факт, что современные протезы значительно уступают по функциональности реальной человеческой руке, поскольку содержат множество компромиссных технических решений.

Например, суставы в них заменены петлями, тягами, гироскопами и т. д. Исследователи решили отказаться от подобных упрощений и в точности скопировать форму и механику реальной кисти.

На первом этапе разработчики отсканировали скелет кисти и напечатали точные копии костей при помощи 3D-принтера. В результате они получили суставы без фиксированных осей, например сустав между фалангой большого пальца и костями пясти, позволяющий приводить, отводить и противопоставлять палец. Затем ученые изготовили из высокопрочных полиэтиленовых струн искусственные связки и сухожилия.

Альтернативой мягких тканей кисти, принимающих участие в движении руки, стали детали, вырезанные лазером из резины. Из нее же изготовили каналы для сухожилий и разгибательные кожухи – сложные сетчатые многослойные структуры, которые покрывают пальцы, улучшая гибкость и плавность движений.

В роли мышц роботизированной кисти выступили 10 сервомоторов Dynamixel, соединенных с полиэтиленовыми струнами так же, как мышцы предплечья с сухожилиями, а для контроля движений ученые прикрепили к кончикам пальцев отражающие маркеры, координаты которых записывали при помощи системы из семи инфракрасных камер с VGA-разрешением.

Готовый механизм был соединен с системой датчиков, надевающейся на руку оператора. Как показали испытания, благодаря своему сходству с настоящей рукой роботизированная кисть с высокой точностью копирует движения руки оператора человека, как при силовых, так и при тонких манипуляциях