Свет и нейросеть управляют мягкой рукой без проводов

Полимер вместо набора шарниров

Rice University 9 июня 2025 года сообщил о мягкой роботизированной руке из светочувствительного жидкокристаллического эластомера. Материал сжимается под синим лазером и возвращается в исходное состояние в темноте. Благодаря этому прототипу не нужны встроенные двигатели, провода и электронные платы.

Рука относится к непрерывным конструкциям: она изгибается по длине, а не только в заранее заданных шарнирах. Это расширяет набор форм, но усложняет подбор управляющего сигнала. Направление изгиба зависит от того, с какой стороны материал освещён.

Как формируется движение

Пространственный модулятор делит один лазер на несколько лучей и направляет их в разные области материала. Интенсивность каждого луча можно менять, заставляя выбранные участки сокращаться. В опытах рука огибала препятствие и ударяла по небольшому мячу.

Чтобы не настраивать свет вручную, исследователи записали деформации при разных режимах освещения и обучили свёрточную нейросеть. После этого модель подбирала световой рисунок для требуемой формы, например сгиба или движения вокруг объекта.

Почему важна скорость материала

Новая версия эластомера реагирует за секунды и работает с более длинной волной, чем материалы, которым нужен ультрафиолет. По словам авторов, быстрое расслабление делает возможным изменяемое управление в реальном времени. Статья описывает первый показ автоматического перенастраиваемого управления таким светочувствительным материалом.

Ограничения прототипа

Текущий образец плоский и движется только в двух измерениях. Для трёхмерной работы авторы предлагают добавить камеры и датчики, но такая система ещё не показана. Энергия и управление приходят извне через лазерную установку, поэтому слово «беспроводной» не означает автономный. Эксперименты демонстрируют принцип на столе; нагрузка, ресурс материала и устойчивость к внешнему освещению в университетском сообщении не приведены. Масштабирование установки тоже пока не показано.