Los científicos han desarrollado una ‘piel robótica altamente sensible y de bajo costo, altamente sensible, que se puede agregar a manos robóticas como guantes, lo que permite al robot detectar información sobre sus alrededores que son similares a los humanos.
Investigadores de la Universidad de Cambridge y University College London (UCL) desarrollaron una piel conductora flexible, que es fácil de fabricar y se puede hacer en una amplia gama de formas de fusión y complejas. La tecnología siente y procesa una variedad de entradas físicas, lo que permite que el robot interactúe con el mundo físico más significativo.
A diferencia de otras soluciones al tacto robótico, que generalmente funciona a través de sensores integrados en áreas pequeñas y requiere diferentes sensores para detectar una variedad de contactos, es un sensor de piel electrónica fabricada por investigadores de Cambridge y UCL, que está cerca de nuestro propio sistema de sensores.
Aunque la piel robótica no es tan sensible a la piel humana, puede detectar señales de más de 860,000 vías pequeñas en el material, lo que le permite identificar una variedad de contactos y presiones, como un tubérculo de los dedos, una superficie caliente o fría, corte o apuñalamiento, lo que provoca una pérdida de daño a un solo material.
Los investigadores utilizaron una combinación de pruebas físicas y técnicas de aprendizaje automático para ayudar a ‘aprender’ la piel robótica, cuál de estas rutas es más importante, por lo que puede sentir una variedad de contactos de manera más eficiente.
Además de futuras aplicaciones potenciales para robots humanoides o problemas sintéticos humanos, donde un sentido de contacto es esencial, los investigadores dicen que robótico puede ser útil en las industrias cutáneas tanto como el sector automotriz o la destrucción. Los resultados se informan en la revista Robótica de la ciencia.
Las pieles electrónicas funcionan convirtiendo información física, como presión o temperatura, en señales electrónicas. En la mayoría de los casos, los diferentes tipos de sensores requieren diferentes tipos de contactos, un tipo de sensor para detectar la presión, la segunda temperatura, y así sucesivamente, que luego incrustó en materiales suaves y flexibles. Sin embargo, los indicadores de estos diferentes sensores pueden interferir entre sí, y el material se daña fácilmente.
“Colocar diferentes tipos de diferentes tipos de contactos conduce a materiales que son complicados”, dijo el Dr. David Hardman, autor principal del Departamento de Ingeniería de Cambridge. “Queríamos crear una solución que pudiera detectar varios tipos de tacto al mismo tiempo, pero en el mismo material”.
“Al mismo tiempo, necesitamos algo que sea más barato y duradero, de modo que sea adecuado para un uso generalizado”, dijo el Dr. Thomas George Thorothel, co -autor de la UCL.
Su solución utiliza un tipo de sensor que expresa diferentes reacciones a una variedad de tacto, llamado detección de modelas múltiples. Aunque la causa de cada señal es difícil de separar, hacer que el material de detección de modelos múltiples sea fácil y más fuerte.
Los investigadores derritieron un hidrogel suave, estirado y a base de gelatina a base de gelatina, y lo pusieron en una mano humana. Probó una gama de diversas configuraciones de electrodos para determinar quién les proporcionó la información más útil sobre diferentes contactos. De solo 32 electrodos colocados en la muñeca, lograron recopilar más de 1.7 millones de información sobre toda la mano gracias a las pequeñas rutas en el material conductor.
Después de eso, la piel se examinó en una variedad de contactos: los investigadores la soplaron del calor, la presionaron con los dedos y el brazo robótico, la tocaron suavemente con los dedos e incluso lo cortaron con el cráneo. Luego, el equipo utilizó los datos recopilados durante estas pruebas para entrenar el modelo de aprendizaje automático para que las manos pudieran reconocer lo que significaban diferentes tipos de contactos.
“Podemos exprimir mucha información de estos contenidos: pueden tomar miles de medidas muy rápidamente”, dijo Hardman, un investigador post documental en el laboratorio del profesor co -autorista Fomia Iida. “Están midiendo muchas cosas diferentes juntas en una gran área de la superficie”.
Thorothel dijo: “No estamos en todos los niveles en los que la piel robótica es tan buena como la piel humana, pero creemos que es mejor que cualquier cosa allí mismo”. “Nuestro método es flexible y fácil que los sensores tradicionales, y podemos llegar al contacto humano utilizando el contacto humano con diferentes tareas”.
En el futuro, los investigadores esperan mejorar la estabilidad electrónica de la piel y probar más sobre obras robóticas del mundo real.
La investigación es apoyada por el Programa de Alcance de Investigación Global Samsung, Royal Society y el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC), la Investigación e Innovación del Reino Unido (Reino Unido RI). Fomia Ida Corps Cristi College es un colega de Cambridge.
