Вчені розробили інноваційну електронну «шкіру», яка дозволить роботам відчувати дотики. Цей недорогий матеріал на основі желатину є надзвичайно гнучким і витривалим, його можна формувати на робочій руці робота. Оснащена електродами, шкіра здатна виявляти тиск, зміни температури та навіть гострі пошкодження. Під час тестувань вона реагувала на дотики, опіки та порізи. На відміну від традиційних моделей, які використовують окремі датчики для кожного стимулу, цей єдиний «мультимодальний» матеріал спрощує апаратуру, забезпечуючи при цьому багатий тактильний зворотний зв’язок. Результати дослідження, опубліковані у журналі Science Robotics, вказують на можливість його використання в гуманоїдних роботах або протезах для надання їм більш людяного дотику.
Мультимодальне відчуття дотику та температури
Згідно з дослідженням, на відміну від звичайних робототехнічних шкір, які потребують кількох спеціалізованих датчиків, новий гель виконує функції єдиного мультимодального сенсора. Його однорідний провідний шар реагує по-різному на легкий дотик, зміни температури чи навіть подряпини, модифікуючи мікроскопічні електричні шляхи. Такий дизайн робить шкіру простішою та більш надійною: дослідники відзначають, що її легше виготовляти і вона значно дешевша за традиційні шкіри з багатьма сенсорами. По суті, один еластичний лист цього матеріалу може замінити багато компонентів, зменшуючи складність при збереженні багатого сенсорного зворотного зв’язку.
Тестування шкіри та майбутні застосування
Дослідницька команда протестувала шкіру, відливши гель у форму людської руки та оснащивши її електродами. Вони піддавали її різним випробуванням: прораховували за допомогою теплової гармати, натискали пальцями та роботизованою рукою, а також навіть перерізали її скальпелем. Ці жорсткі випробування згенерували понад 1.7 мільйона даних з 860 тисяч малих провідних каналів, які було використано для навчання моделі машинного навчання, щоб шкіра могла розпізнавати різні типи дотику.
Доктор Томас Джордж Турутел з UCL, співавтор дослідження, зазначив, що роботизована шкіра ще не така чутлива, як людська, але “може бути кращою за все, що зараз доступне”. Він підкреслив, що гнучкість матеріалу та легкість у виробництві є ключовими перевагами. Більше того, команда вважає, що ця технологія зрештою може допомогти створити роботів і протезні пристрої з більш реалістичним відчуттям дотику.