แฟน The Addams Family คงคุ้นกับ Thing มือที่ตัดขาดจากตัวแล้วเดินไปช่วยงานบ้านได้เอง ทีม Soft Robotics Lab ที่ ETH Zurich ทำอะไรคล้าย ๆ กันแบบจริงจัง เอาฝ่ามือหุ่นยนต์ขายตามท้องตลาดมาติดแบตกับคอมพิวเตอร์ไว้บนหลังมือ แล้วสอนให้นิ้วทั้งห้าทำหน้าที่เป็นขา
โปรเจกต์ชื่อ Fingers as Legs นำโดย Amirhossein Kazemipour กับ Hehui Zheng และ Robert Katzschmann เป้าหมายไม่ใช่แค่ทำมุกฮาโลวีน แต่จะดูว่าส่วนประกอบของหุ่นยนต์ต้องถูกผูกไว้กับหน้าที่เดียวตลอดไปหรือไม่
มือของคนอื่น สมองและแบตของทีม
ทีมใช้มือขวาสำเร็จรูปจาก Wuji Technology ที่มีนิ้วทั้งห้าและข้อต่อขับเคลื่อน 20 จุด ออกแบบมาให้จับของ ไม่ได้ทำมาให้คลาน แล้วติดโมดูลน้ำหนักราว 80 กรัมบนหลังมือ ข้างในมี Raspberry Pi Zero 2 W เซนเซอร์วัดการเอียง BNO085 และแบตลิเธียมโพลิเมอร์ รวมน้ำหนักทั้งชุดราว 818 กรัม
Kazemipour บอกกับ IEEE Spectrum ว่าอยากรู้ว่ามือหุ่นยนต์ทำอะไรได้บ้างถ้าไม่มีตัวหุ่นที่เหลือ และเลือกใช้ของสำเร็จรูปเพราะไม่อยากเสียความสามารถในการจับสิ่งของไปกับการออกแบบมือคลานโดยเฉพาะ
สอนให้เดินในซิม แล้วย้ายออกนอกห้องแล็บ
การเดินฝึกด้วย reinforcement learning ในซิมูเลเตอร์ที่ปรับเทียบกับฮาร์ดแวร์จริง จุดยากคือมือไม่สมมาตร นิ้วยาวไม่เท่ากันและมีนิ้วโป้งตรงข้ามนิ้วอื่น ไม่เหมือนหุ่นสี่ขาที่ซ้ายขวาคล้ายกัน ทีมจึงใส่แนวคิด “สปริงเสมือน” ให้แต่ละนิ้วมีจุดอ้างอิงบนฝ่ามือตอนท่าคลาน แล้วลงโทษเมื่อนิ้วเอนออกจากจุดนั้นมากเกินไป โดยการก้าวไปข้างหน้าหรือถอยหลังโดนลงโทษน้อยกว่าเลื่อนข้าง ๆ เพื่อให้การก้าวมีต้นทุนต่ำ
นอกจากโมเดลคลาน ยังเทรนโมเดลแยกสำหรับลุกขึ้นหลังล้ม กดแป้นพิมพ์ และดันวัตถุไปยังเป้า ทั้งสี่โมเดลรันบนเครื่องในตัวมือได้ และสลับโหมดตามงาน
คลานได้ 14 พื้นผิว ล้มแล้วยังลุก แถมเล่น Sokoban
ในโลกจริงมือคลานได้บนพื้น 14 แบบ ทั้งพื้นเรียบ ตะแกรงโลหะ หญ้า กรวด และหินกลางแจ้ง เลี้ยวซ้ายขวาได้ และเร็วเฉลี่ยราว 9 เซนติเมตรต่อวินาที การลุกขึ้นหลังล้มสำเร็จ 21 จาก 25 ครั้ง หรือราว 84 เปอร์เซ็นต์
ตอนรับน้ำหนักตัวเองอยู่ มันยังกดคีย์บอร์ดตามคำสั่งของผู้ควบคุมเพื่อเล่นเกมกล่อง Sokoban ได้โดยไม่ใช้กล้อง อัตราคำสั่งที่กดถูกคือ 29 จาก 32 ครั้ง และเมื่อมีกล้องเหนือศีรษะช่วย มือสามารถเข้าไปดันลูกบาศก์น้ำหนัก 41 กรัมไปยังเป้าได้ต่อเนื่อง 15 รอบ
ทำไมต้องมีมือที่เดินเองได้
ทีมมองภาพใช้งานอย่างงานซ่อมที่ต้องยัดเข้าช่องแคบ หรือภารกิจกู้ภัยที่ร่างกายหุ่นทั้งตัวเข้าไปไม่ได้ มืออาจถอดออกไปสำรวจเองแล้วใช้นิ้วเดียวกันเปิดสวิตช์หรือจับของในที่คับแคบ ในระยะยาว Kazemipour เรียกแนวคิดนี้ว่า autonomous modular embodiments คือชิ้นส่วนของหุ่นไม่ถูกผูกตายกับหน้าที่เดียว แต่สลับบทบาทตามงานได้
นักวิจัยภายนอกอย่าง Matei Ciocarlie จาก Columbia University มองว่าผลงานนี้ชี้ว่ามือหุ่นไม่จำเป็นต้องเลียนแบบข้อจำกัดของมือคนเสมอไป ส่วน Masahiko Inami จาก University of Tokyo ซึ่งเคยทำหุ่นรูปมือเดินได้เอง ก็เห็นด้วยว่ามือเคลื่อนที่ได้เองมีประโยชน์ในที่คับแคบ แต่การใช้งานจริงยังต้องมีระบบรับรู้และนำทางบนตัวเครื่องเพิ่ม และความทนทานของนิ้วเมื่อรับโหลดจากการเดินก็เป็นโจทย์ต่อ
