Powstaje sztuczna skóra dla robotów, która pozwoli im czuć dotyk …a nawet ból

  • Badacze z USA wykorzystują arkusze do ekranowania elektromagnetycznego, żeby dać robotom zmysł dotyku.
  • W ten sposób maszyny będą mogły poruszać się na podstawie analizy danych z czujników rejestrujących ruch obiektów i osób w otoczeniu.
  • Sztuczna skóra może ułatwić współpracę robotów przemysłowych i ludzi w jednej przestrzeni.
robotyczne dłonie

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology w badaniach użyli materiałów przewodzących prąd (wykorzystywanych do ochrony przed działaniem pola elektromagnetycznego), których właściwości piezorezystancyjne sprawiają, że napięcie zmienia opór elektryczny. W konsekwencji mogą stać się miękkimi czujnikami. Minusem arkuszy testowanych przez naukowców była niska elastyczność, więc zainspirowani sztuką składania i cięcia papieru (jap. kirigami), podzielili je na mniejsze prostokąty, które następnie nacięli, w ten sposób powstał materiał odpowiednio giętki, ale też rozciągliwy. Naukowcy przygotowali też model uczenia maszynowego mający wprawić robota w ruch dzięki analizie danych z czujników, a także badaniu zachowania osób w otoczeniu.

(Arkusze przewodzące prąd – fot. MIT)

Robotyczna skóra

Sensoryzujemy roboty, żeby dostawały informacje zwrotne do sterowania z czujników, a nie z systemów wizyjnych, wykorzystujemy do tego bardzo łatwą, szybką metodę produkcji – wyjaśnia Ryan Truby z Laboratorium Informatyki i Sztucznej Inteligencji MIT. – Chcemy, żeby maszyny mogły automatycznie reagować na bodźce i wchodzić w interakcję ze światem – uzupełnia specjalista.

Jednym z celów prac jest skonstruowanie sztucznych kończyn, które będą lepiej manipulowały obiektami. Roboty wyposażone w zmysł dotyku mogą sprawniej poruszać się i bezpieczniej pracować w pobliżu ludzi. W praktyce robot przemysłowy wyłączy się natychmiast, gdy wejdzie w fizyczny kontakt z człowiekiem. Prof. Daniela Rus, reprezentująca ten sam ośrodek naukowy, podkreśla, że rozwijanie zmysłów maszyn to klucz do zwiększania ich funkcjonalności. Trudność, z jaką spotykają się naukowcy, stanowi wysoki koszt badań oraz spora ilość danych do przetworzenia, gdy robot w całości zostaje pokryty sztuczną skórą. Stąd pomysł, by skupiać się tylko na rozwoju obszarów potrzebnych do wykonywania konkretnych zadań.

Sztuczna skóra, która czuje ból

W 2013 roku Uniwersytet Tokijski opublikował wyniki swoich badań nad sztuczną skórą, jednak wówczas nie planowano pokryć nią robotów a ludzi. Nanosieć przypominająca kawałek przylepnego papieru zbierała wtedy dane ze skóry człowieka. Naukowcy myślą też o wykorzystaniu podobnego materiału jako urządzenia do komunikacji, które zastąpiłoby smartfony.

Na Uniwersytecie w Osace specjaliści pracują nad powłoką dla maszyn pozwalającą im odczuwać ból. Taki sam cel stawiają sobie naukowcy z różnych zespołów, ale widzą odmienne zastosowania: od zapobiegania uszkodzeniom maszyn w fabrykach, przez materiał do protez kończyn, aż po poprawę komunikacji człowieka z maszyną. Natomiast w Monachium profesor Gordon Change z zespołem przygotowali warstwę zbudowaną z sześciokątów o średnicy 2,5 centymetra, każdy z elementów ma mikroprocesor i czujniki wykrywające kontakt, przyśpieszenie, odległość i temperaturę. Roboty wyposażone w to rozwiązanie mają przewidywać wypadki w czasie pracy i umieć ich unikać.

5G 6G Agile AI AR Automatyzacja Big data Blockchain Cloud computing Cyberbezpieczeństwo Digital twin DIH Dojrzałość cyfrowa Drony Druk 3D Edge computing Egzoszkielety Energetyka Fabryka przyszłości Finansowanie Fotowoltaika GOZ Human augmentation ICT IIoT Konkursy Koronawirus Logistyka ML Motoryzacja MŚP NCBR PPP Pracownicy 4.0 Prawo Przemysł 4.0 R&D Roboty Startupy VR Wodór