Робот ergoCub снижает нагрузку на спину человека при совместном подъёме грузов

Исследователи GenerativeBionics, Итальянского технологического института и Манчестерского университета создали гуманоидного робота ergoCub, который подстраивается под движения партнёра и уменьшает биомеханическую нагрузку на поясницу при совместной переноске предметов.

Работа опубликована в Nature Machine Intelligence. Авторы предложили проектировать корпус и систему управления робота как единое целое, учитывая не только требуемую задачу, но и физические параметры человека, с которым машина будет взаимодействовать.

На первом этапе метод оптимизирует морфологию: длину конечностей, распределение массы и другие конструктивные параметры. Тело ergoCub разработано так, чтобы снижать нагрузку на партнёра во время подъёма и одновременно улучшать собственную ходьбу робота.

На втором этапе контроллер поддерживает внутреннюю модель человека и обновляет её по данным датчиков. Робот следует за движениями партнёра, адаптируется к различиям телосложения и отслеживает эргономические показатели, включая нагрузку на пояснично-крестцовый сустав.

В испытаниях ergoCub вместе с человеком переносил предметы разной массы. Расчётный крутящий момент в пояснице участника оказался существенно ниже, чем при выполнении задачи без робота. По сравнению с исходной платформой iCub новая машина также ходила быстрее и экономнее расходовала энергию.

Авторы рассматривают производство, логистику, инспекцию и здравоохранение как возможные области применения, но пока речь идёт об исследовательской платформе, а не готовом коммерческом продукте. Методика и DOI публикации приведены в материале Tech Xplore.