Штучна шкіра надає роботам відчуття дотику, як у людини

Команда інженерів розробила штучну шкіру, яка дає роботам майже людське відчуття дотику. Шкіра, виготовлена з гнучкого гелевого матеріалу, може перетворити поверхню руки робота на чутливий, інтелектуальний сенсор. Цей новий матеріал може виявляти тиск, температуру, біль і розрізняти кілька контактів одночасно, на відміну від інших штучних шкір, які поєднують різні датчики. Роботизована шкіра, розроблена Кембриджським університетом та Університетським коледжем Лондона, була інтегрована як рукавичка, демонструючи свою гнучкість та здатність пристосовуватися до складних форм. Технологія виявляє та обробляє різні фізичні сигнали, що дозволяє роботам краще взаємодіяти з фізичним світом. «Ми хотіли розробити рішення, яке могло б виявляти кілька типів дотику одночасно, але в одному матеріалі», – сказав Девід Хардман, провідний автор дослідження. Шкіра складається з еластичного та провідного гідрогелю, який сам по собі діє як повноцінний сенсор. Замість того, щоб вимагати кілька окремих датчиків, цей матеріал виявляє різні стимули – такі як тиск, температура або фізичні пошкодження – з будь-якої точки на своїй поверхні. Це можливо завдяки внутрішній мережі з понад 860 000 мікроскопічних шляхів, через які передаються електричні сигнали. Щоб зчитати ці сигнали, дослідники розмістили лише 32 електроди біля основи руки робота, сформованої з цього матеріалу, чого було достатньо для збору понад 1,7 мільйона точок даних. Потім, використовуючи методи машинного навчання, вони навчили модель, здатну точно визначати тип отриманого контакту: від м'якого дотику до порізу або джерела тепла. Ця інноваційна шкіра може трансформувати численні галузі, надаючи роботам сприйняття, близьке до людського. У галузі гуманоїдної робототехніки та протезування це дозволить розробити штучні кінцівки, здатні з високою точністю виявляти подразники навколишнього середовища, покращуючи взаємодію з людьми та об'єктами. У медичних або допоміжних сценаріях ця технологія стане ключем до створення пристроїв, які реагують на дотик або зовнішні умови, роблячи завдання, що вимагають делікатності або чутливості, більш природними. Її потенційне застосування також поширюється на такі сектори, як автомобільна промисловість та рятування при стихійних лихах. Роботи, оснащені цією шкірою, можуть у режимі реального часу визначати гарячі, небезпечні або пошкоджені поверхні, що має вирішальне значення в умовах ризику, де контакт з певними матеріалами може поставити під загрозу безпеку. Завдяки низькій вартості, довговічності та здатності адаптуватися до складних форм, шкіру також можна використовувати у виробництві промислових роботів, які є більш ефективними та чутливими до навколишнього середовища.