Манипулятор нового поколения от MIT позволяет новичкам управлять тяжелым экскаватором на уровне профессионалов

Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) совместно с японской корпорацией Sumitomo Heavy Industries создали инновационный контроллер World-Space Interface (WSI), призванный полностью заменить традиционные джойстики в кабинах тяжёлой строительной техники. Вместо сложной координации двух рычагов оператор напрямую перемещает рукой шарнирную мини-копию стрелы и ковша.

Как сообщает пресс-служба MIT, встроенный бортовой компьютер автоматически считывает пространственное положение манипулятора и мгновенно переводит движения руки оператора в пропорциональные команды для гидравлических приводов реальной машины.

Скорость работы новичков выросла на 37% с первой попытки

Главная проблема классических экскаваторов заключается в противоестественном интерфейсе: оператору требуются от 3 до 5 лет постоянной практики, чтобы на уровне рефлексов связать отклонения двух рычагов с независимыми шарнирами многотонной стрелы.

Для проверки эффективности интерфейса WSI учёные построили полноразмерный симулятор с шестью панорамными экранами и 15 реалистичными локациями (карьеры, автомагистрали, лесные завалы и городские стройплощадки). Испытуемые без какого-либо опыта выравнивали траншеи, дробили камни и перегружали гравий.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Journal of Computing in Civil Engineering, при первом же использовании контроллера WSI новички выполняли рабочие циклы на 37% быстрее, чем с привычными джойстиками, практически сравнявшись по продуктивности с операторами после недельного курса тренировок.

Дистанционное управление в опасных зонах и тактильная отдача

Разработка решает острую проблему дефицита кадров и старения операторов тяжёлой техники в строительной отрасли. Пространственный контроллер открывает широкие возможности для телеуправления:

• Безопасный демонтаж: оператор может находиться в удалённом мобильном офисе и с ювелирной точностью контролировать экскаватор при разборе завалов, обрушениях зданий или ликвидации последствий стихийных бедствий;
• Силовая обратная связь: на следующем этапе инженеры внедрят в манипулятор электромоторы с функцией haptic feedback — оператор будет буквально чувствовать ладонью плотность грунта и сопротивление породы при зачерпывании ковшом.

Внедрение технологии WSI позволит строительным компаниям привлекать к управлению техникой специалистов широкого профиля без необходимости многолетнего обучения.