14 января 2026
В Сириусе создали бесконтактный интерфейс для управления роботами в экстремальных условиях
Учёные Научно-технологического университета «Сириус» научили промышленных роботов понимать язык жестов. Новый способ управления не требует от операторов специальных устройств – достаточно просто показать роботу движение рукой, и он повторит его с высокой точностью. Технология открывает возможности для удалённого управления машинами в опасных условиях, где присутствие человека невозможно.
Специалисты Университета «Сириус» разработали и запатентовали новую технологию бесконтактного управления промышленными роботами-манипуляторами с помощью жестов рук оператора. Теперь, чтобы заставить робота выполнить точную операцию — например, взять, переместить или собрать деталь, — оператору не требуется использовать пульты, клавиатуры, джойстики или специальные перчатки с датчиками. Достаточно показать необходимое движение рукой в воздухе, и робот в режиме реального времени повторит его, точно следуя положению кисти и пальцев оператора.
Ключевым техническим элементом системы является камера глубины. В отличие от обычной камеры, которая фиксирует только цвет и яркость, камера глубины измеряет расстояние до каждого объекта в кадре. Проще говоря, она видит мир в трёх измерениях, создавая трёхмерную модель руки оператора. Это позволяет разработанным алгоритмам и системе распознавать не только движение всей кисти руки, но и мельчайшие изменения в положении суставов и кончиков пальцев в пространстве.
Сначала робота обучают нескольким базовым жестам, которые служат командами: например, включить режим обучения или начать автономную работу. Затем оператор может показать роботу полную последовательность действий для какой-то сложной операции, просто выполняя её рукой в воздухе. Робот повторяет движение руки оператора и запоминает траекторию, скорость движения и ориентацию схвата манипулятора. После этого он уже способен воспроизвести эту же операцию самостоятельно. При необходимости оператор может удалённо скорректировать действия робота, снова используя жесты.
Патент был заявлен в рамках основной субсидии «Разработка робототехнических подходов и ИИ алгоритмов для задач динамической манипуляции в сервисных, промышленных и медицинских приложениях». Разработчики отмечают, что жестовое управление особенно актуально там, где полная автоматизация невозможна или пока не достигла необходимой точности. Например, в агрессивных производственных средах, где присутствие человека-оператора вблизи робота вообще недопустимо, а возможность перенастройки или калибровки оборудования, установленного на самом манипуляторе, отсутствует. Именно эти практические ограничения и привели к созданию бесконтактного интерфейса, который позволяет дистанционно обучать робота даже при выполнении сложных задач, сохраняя при этом безопасность оператора.
«Самое первое практическое применение нашей технологии состоялось в 2019 году в рамках образовательного проекта по созданию подводного манипулятора для ТНПА TurtleROV2 (Образовательный центр “Сириус”, программа “Большие вызовы”, направление “Освоение Арктики и Мирового океана”). Взяв за основу этот опыт, мы доработали и адаптировали алгоритмы управления промышленными манипуляторами. Ближайшую и наиболее очевидную сферу применения мы видим в рамках концепции безлюдного производства, которую развивает Университет “Сириус”. Наша технология жестового управления — это естественный и безопасный способ, позволяющий оператору дистанционно обучать, настраивать и корректировать работу промышленных роботов на таких производствах», — комментирует соавтор разработки, доцент направления «Математическая робототехника» Научно-технологического университета «Сириус», доцент НИУ «МИЭТ», генеральный директор ООО «ЭЛМИКС» (компания-резидент ИНТЦ «Сириус») Андрей Шипатов.
Учёные отмечают, что задержка между жестом оператора и движением робота соответствует времени получения и обработки одного кадра изображения с камеры глубины, что составляет около 50 миллисекунд. Такое быстродействие, по их мнению, является вполне достаточным для многих технологических операций, требующих высокой скорости реакции.
Предложенная технология направлена на решение конкретных производственных задач, повышает гибкость и безопасность взаимодействия человека с робототехническими системами в условиях, где традиционные методы управления оказываются неприменимы.
Автор: Денис Новиков
Теги:
ученые, патент, робототехника, наука