Specyficzne fizyczne interakcje człowiek-robot są coraz bardziej pożądane w przemyśle wytwórczym, sektorze usług profesjonalnych i opiece zdrowotnej. Wymaga to poprawy komfortu i wygody, a także komunikacji między ludźmi a maszynami. Roboty muszą być w stanie przewidywać ludzkie działania i rozpoznawać intencje. A to wymaga elastycznych metamateriałów, a dokładniej płaskich anten metapowierzchniowych z wysoce zintegrowaną elektroniką, która pozwala na wykrywanie bliskiego otoczenia.
Jak ubrać robot
Anteny są zwykle zintegrowane ze sztywnymi podłożami mikrofalowymi. Anteny metasurface to płaskie anteny zintegrowane z podłożami przypominającymi folię, które dostosowują się do konturów robota. Dzięki swojej płaskiej konstrukcji anteny te mogą się zginać i rozciągać, owijając się wokół robota jak skóra. Alternatywnie, w zależności od zastosowania, można je również umieścić na przykład tylko na ramieniu robota. Przez to zaczęto je nazywać inteligentnymi skórami. Instytut Fizyki Wysokich Częstotliwości i Technik Radarowych im. Fraunhofera połączył siły z sześcioma partnerami w unijnym projekcie FITNESS, aby opracować tego rodzaju powierzchnie, które pokrywają robota jak adaptacyjną, inteligentną skórę. Partnerzy projektu badają, w jaki sposób odkształcenia powierzchni rozciągliwych wpływają na ich właściwości w bliższych i dalszych obszarach. Pomysł polega na tym, że roboty wyposażone w anteny metapowierzchniowe będą w stanie skanować swoje otoczenie bliskiego pola z większą dokładnością i skuteczniej komunikować się ze swoją stacją bazową w dalekim polu.
Robot ubrany w laboratorium – co dalej
Długoterminowe plany zakładają samokalibrujące się anteny metasurface, które autonomicznie rozpoznają swoją krzywiznę i kształt, aby zapewnić optymalny odbiór sygnału i zapobiec problemom z komunikacją. Oczekuje się, że elastyczna, rozciągliwa antena metapowierzchniowa, która jest odpowiednia do emitowania fal powierzchniowych, będzie skanować otoczenie w bliskim polu znacznie skuteczniej niż konwencjonalne anteny, poprawiając w ten sposób zarówno bezpieczeństwo ludzi, jak i wydajność samych robotów. Partnerzy projektu uważają, że oprócz robotyki w środowisku produkcyjnym potencjalnymi obszarami zastosowań są również inżynieria medyczna i robotyka. Anteny metasurface w formie inteligentnej skóry mogą pomóc urządzeniom takim jak roboty wspomagające w dokładniejszym rozpoznawaniu gestów i częstszej interakcji z ludźmi. Istnieją również potencjalne zastosowania tej technologii w środkach ochrony indywidualnej do gaszenia pożarów oraz w skafandrach kosmicznych.
Artykuł streszczający wyniki badań dostępny pod adresem:
Szczegółowe informacje na temat projektu dostępne pod adresem: https://fitness-pathfinder.eu
Więcej informacji o technologiach robotycznych, mikro- i nanoelektronicznych w kontekstach bezpieczeństwa informacji/systemów oraz usprawniania produkcji można znaleźć w Nawigatorze technologicznym:
