Может ли робот быть хорошим официантом? Чтобы ответить на этот вопрос, доктор Луис Фигередо установил роботизированную руку на компании робота Franka Emika и подключил компьютер. Рука робота захватывает стакан, до краев наполненный водой, поднимает его и, слегка покачивая, везет и не проливает ни капли. «И он все это делает быстрее и точнее, чем человек», — говорит Луис Фигередо.

Как это работает? Команда просто накормила робота алгебраическими формулами, которым несколько столетий. Они основывали свою математику на марокканском чайном подносе, в котором применяется принцип сферического маятника.

Робототехники «вписали» динамику сферического маятника в управляющее программное обеспечение робота. «Когда вы понимаете, как движется маятник, все становится очень просто», — говорит Фигередо.

«Одни подходы были сосредоточены на ограничении ускорения, чтобы держать под контролем расплескивание жидкости. Другие работали с гидродинамикой, чтобы рассчитать поведение жидкости», — объясняет Фигередо. — «Это занимает как минимум несколько минут, если не часы, а результат пока неясен». Уравнения сферического маятника решаются практически мгновенно, что позволяет роботу балансировать с чашкой, переполненной жидкостью.

В качестве практического применения своей работы ученые рассматривают инновационную роботизированную поддержку для пожилых людей и тех, кто нуждается в уходе. Такой робот вполне способен подать стакан воды.

«Отрасли, занимающиеся транспортировкой материалов, представляющих биологическую и химическую опасность, вероятно, также заинтересуются подобным решением», — говорит Фигередо.

Безопасность остается критическим моментом: в идеале робот должен уметь распознавать опасные ситуации. «Для этого нам нужно лучшее восприятие», — говорит Фигередо. Нужны датчики, которые позволят машине не только распознавать людей, но и предсказывать их движения. Только так можно полностью исключить столкновения. Пока что робот использует тактильными датчики в качестве механизма безопасности: манипулятор робота мгновенно втягивается, когда происходит столкновение, но при этом робот сохраняет баланс и жидкость не проливает.