Команда инженеров разработала искусственную кожу, которая наделяет роботов почти человеческим чувством осязания. Кожа, изготовленная из гибкого гелевого материала, может превратить поверхность роботизированной руки в чувствительный, интеллектуальный датчик.
Этот новый материал может обнаруживать давление, температуру, боль и различать множественные контакты одновременно, в отличие от других искусственных кож, которые сочетают в себе различные датчики. Роботизированная кожа, разработанная в Кембриджском университете и Университетском колледже Лондона, была интегрирована как перчатка, демонстрируя свою гибкость и способность принимать сложные формы.
Технология обнаруживает и обрабатывает различные физические сигналы, позволяя роботам лучше взаимодействовать с физическим миром. «Мы хотели разработать решение, которое могло бы обнаруживать несколько типов прикосновений одновременно, но в одном материале», — сказал Дэвид Хардман, ведущий автор исследования.
Кожа состоит из эластичного и проводящего гидрогеля, который сам по себе является полноценным датчиком. Вместо того, чтобы требовать несколько отдельных датчиков, этот материал обнаруживает различные раздражители, такие как давление, температура или физические повреждения, из любой точки своей поверхности. Это возможно благодаря внутренней сети из более чем 860 000 микроскопических путей, по которым передаются электрические сигналы.
Чтобы прочитать эти сигналы, исследователи разместили всего 32 электрода у основания роботизированной руки, отлитой из этого материала, чего было достаточно для сбора более 1,7 миллиона точек данных. Затем, используя методы машинного обучения, они обучили модель, способную точно определять тип полученного контакта: от легкого прикосновения до пореза или источника тепла.
Эта инновационная кожа может преобразовать множество отраслей, предоставив роботам восприятие, близкое к человеческому. В области гуманоидной робототехники и протезирования это позволит разработать искусственные конечности, способные с высокой точностью обнаруживать раздражители окружающей среды, улучшая взаимодействие с людьми и объектами. В медицинских или вспомогательных сценариях эта технология станет ключом к созданию устройств, реагирующих на прикосновения или внешние условия, делая задачи, требующие деликатности или чувствительности, более естественными.
Его потенциальные применения также распространяются на такие секторы, как автомобилестроение и ликвидация последствий стихийных бедствий. Роботы, оснащенные этой кожей, могут в режиме реального времени идентифицировать горячие, опасные или поврежденные поверхности, что имеет решающее значение в условиях риска, когда контакт с определенными материалами может поставить под угрозу безопасность. Благодаря своей низкой стоимости, долговечности и способности адаптироваться к сложным формам, кожа также может использоваться при производстве промышленных роботов, которые более эффективны и чувствительны к окружающей среде.