Инженеры Университета Британской Колумбии в сотрудничестве с японской автомобильной компанией Honda разработали электронную кожу для роботизированных протезов, которая позволяет таким устройствам детально воспринимать окружающую среду. Мягкая кожа очень чувствительна, что позволяет роботизированным рукам выполнять задачи, требующие значительной ловкости и тактильной обратной связи, например, схватить яйцо или поднять стакан воды, не разбив его. Эластомерная оболочка содержит фиксированные и скользящие опоры, которые позволяют ей изгибаться и морщиться, как настоящая кожа. Кожа содержит четыре деформируемых конденсатора, которые позволяют ей различать нормальные и поперечные силы, а это означает, что она может точно контролировать свое взаимодействие с захваченными объектами. Исследователи надеются, что эта технология улучшит роботизированные протезы и позволит пользователям расширить спектр повседневной деятельности, которую они могут выполнять с помощью своих протезов.
Роботизированные протезы развиваются, и сенсоры должны развиваться одновременно. Захват хрупких предметов роботизированной рукой может привести к катастрофе без датчика, который может измерить силу, которую прикладывают, и определить правильное количество приложенной силы. В конце концов, наша собственная кожа очень чувствительна к тонкостям предметов, к которым мы прикасаемся. Сенсоры, подобные коже, продолжают развиваться, и в последние годы появилось множество технологий, которые могут позволить роботам и роботизированным протезам более полно воспринимать окружающую среду.
Этот новейший электронный скин обладает высокой чувствительностью и расширяет возможности возможных действий. «Наш датчик может воспринимать несколько типов сил, позволяя протезной или роботизированной руке реагировать на тактильные стимулы с ловкостью и точностью», — сказал Мирза Сакиб Сарвар, исследователь, участвовавший в исследовании. «Например, рука может удерживать хрупкие предметы, такие как яйцо или стакан воды, не раздавливая и не роняя их».
Технология также может быть полезна для медицинских или вспомогательных роботов, например, для ухода за пожилыми людьми, или даже для хирургических роботов, которые взаимодействуют с мягкими тканями внутри тела. «Наш датчик использует слабые электрические поля для обнаружения объектов даже на расстоянии, как это делают сенсорные экраны», — сказал Джон Мэдден, другой исследователь, участвовавший в исследовании. «Но в отличие от сенсорных экранов, этот датчик гибок и может обнаруживать силы внутри и вдоль своей поверхности. Эта уникальная комбинация является ключом к внедрению технологии для роботов, контактирующих с людьми».
Кожу легко изготовить в больших масштабах, и ее можно изготовить в виде больших листов, которые могут покрыть значительные площади. Однако исследователи подчеркивают, что в будущем эта технология будет развиваться гораздо дальше. «Кожа человека имеет в сто раз больше чувствительных точек на кончиках пальцев, чем наши технологии, поэтому легче зажечь спичку или шить», — сказал Мэдден. «Поскольку датчики продолжают развиваться и становятся все более похожими на кожу, а также могут определять температуру и даже повреждения, роботам необходимо более разумно выбирать, на какие датчики обращать внимание и как реагировать. Разработки в области датчиков и искусственного интеллекта должны идти рука об руку».
Эластомерная оболочка содержит фиксированные и скользящие опоры, которые позволяют ей изгибаться и морщиться, как настоящая кожа
