עם השנים רובוטים די הצליחו לזהות עצמים - כל עוד הם בחוץ. הבחנה בפריטים קבורים בחומר גרגירי כמו חול היא סדר גבוה יותר. לשם כך, רובוט יזדקק לאצבעות דקות מספיק בכדי לחדור לחול, ניידות מספיק בכדי להתפתל כאשר גרגירי חול נקבצים, ורגישות מספיק בכדי להרגיש את הצורה המפורטת של האובייקט הקבור.
חוקרי MIT תכננו כעת אצבע רובוטית בעלת קצה חד ומצוידת בחישה מישושית כדי לעמוד באתגר של זיהוי חפצים קבורים. בניסויים, אצבעות הדיגר שנקראו כראוי הצליחה לחפור בתקשורת גרעינית כמו חול ואורז, והיא חשה נכון את צורותיהם של פריטים שקועים בהם היא נתקלה. החוקרים טוענים שהרובוט עשוי יום אחד לבצע חובות תת קרקעיות שונות, כגון מציאת כבלים קבורים או פריקת מטען.
חיפוש אחר חפצים קבורים בחומר גרגירי - חול, חצץ וסוגים אחרים של חלקיקים ארוזים באופן רופף - אינו מסע חדש לחלוטין. בעבר, חוקרים השתמשו בטכנולוגיות החוששות את התת-קרקעית מלמעלה, כגון מכ"ם חודר קרקע או רעידות אולטראסוניות. אך טכניקות אלה מספקות רק מבט מעורפל של עצמים שקועים. הם עשויים להיאבק להבדיל בין סלע לעצם, למשל.
"אז הרעיון הוא ליצור אצבע שיש לה חוש מגע טוב ויכולה להבחין בין הדברים שהם מרגישים", אומר אדלסון. "זה יועיל אם אתה מנסה למצוא ולהשבית פצצות קבורות, למשל." הפיכת רעיון זה למציאות פירושה לנקות מספר משוכות.
האתגר הראשון של הצוות היה עניין של צורה: האצבע הרובוטית הייתה צריכה להיות דקה וחדה.
בעבודה קודמת החוקרים השתמשו במישוש חיישן נקרא GelSight. החיישן היה מורכב מג'ל שקוף מכוסה בקרום מחזיר אור שהתעוות כאשר עצמים לחצו עליו. מאחורי הממברנה היו שלושה צבעים של נורות LED ומצלמה. האורות האירו דרך הג'ל אל הממברנה, ואילו המצלמה אספה את דפוס ההשתקפות של הממברנה. אלגוריתמים לראיית מחשב חילצו אז את הצורה התלת ממדית של אזור המגע שבו האצבע הרכה נגעה באובייקט. המתקן סיפק תחושה מעולה של מגע מלאכותי, אך הוא היה מגושם בצורה לא נוחה.
עבור אצבע הדיגר, החוקרים הקטינו את חיישן ה- GelSight שלהם בשתי דרכים עיקריות. ראשית, הם שינו את הצורה להיות גליל דק עם קצה משופע. לאחר מכן, הם זרקו שני שליש מנורות הלד, באמצעות שילוב של נוריות כחולות וצבע פלואורסצנטי צבעוני. "זה חסך הרבה מורכבות ומרחב", אומר אוייאנג. "ככה הצלחנו להכניס את זה לצורה כל כך קומפקטית." המוצר הסופי הציג מכשיר שממברנת החישה המישושית שלו הייתה כ -2 סנטימטרים רבועים, בדומה לקצה האצבע.
עם מיון הגודל, החוקרים הפנו את תשומת ליבם לתנועה, הרכיבו את האצבע על זרוע הרובוט ונחפרו בחול גרגר דק ובאורז גס. לתקשורת גרגרית יש נטייה להיתקע כאשר חלקיקים רבים ננעלים במקומם. זה מקשה על החדירה. לכן, הצוות הוסיף רטט ליכולותיו של האצבע החוצה והעביר אותו דרך סוללת בדיקות.
"רצינו לראות כיצד תנודות מכניות עוזרות לחפור עמוק יותר ולעבור ריבות," אומר פאטל. "הפעלנו את המנוע הרוטט במתחי הפעלה שונים, מה שמשנה את המשרעת והתדירות של התנודות." הם מצאו כי תנודות מהירות עזרו "לזרום" את התקשורת, לנקות ריבות ולאפשר נבירה עמוקה יותר - באמצעות אפקט נוזל זה היה קשה יותר להשיג בחול מאשר באורז.
הם בדקו גם תנועות פיתול שונות באורז ובחול. לפעמים גרגרים מכל סוג אמצעי תקשורת נתקעו בין קרום המישוש של הדיגר-פינגר לבין האובייקט הקבור אותו ניסה לחוש. כשזה קרה עם אורז, הגרגירים הלכודים היו גדולים מספיק כדי לטשטש לחלוטין את צורת האובייקט, אם כי בדרך כלל ניתן היה לנקות את החסימה במנוד רובוטי קטן. קשה היה לנקות חול לכוד, אם כי גודלם הקטן של הגרגרים פירושו שהאצבע החפרנית עדיין יכולה לחוש את קווי המתאר הכלליים של אובייקט המטרה.
פטל אומר כי המפעילים יצטרכו להתאים את דפוס התנועה של האצבעות של האצבע להגדרות שונות "בהתאם לסוג המדיה ולגודל והצורה של הגרגירים." הצוות מתכנן להמשיך ולבחון תנועות חדשות כדי למטב את יכולתו של ה- Digger Finger לנווט בכלי תקשורת שונים.
אדלסון אומר כי ה- Digger Finger הוא חלק מתוכנית המרחיבה את התחומים שבהם ניתן להשתמש במגע רובוטי. בני אדם משתמשים באצבעותיהם בתוך סביבות מורכבות, בין אם הם מחפשים מפתח בכיס מכנסיים או מרגישים גידול במהלך הניתוח. "ככל שאנחנו משתפרים ב מלאכותי לגעת, אנחנו רוצים להיות מסוגלים להשתמש בו במצבים שאתה מוקף בכל מיני מידע המסיח את הדעת, "אומר אדלסון. "אנו רוצים להיות מסוגלים להבחין בין הדברים החשובים לבין הדברים שלא."