Roboty obdarzone ludzkim dotykiem dzięki optycznym czujnikom

Roboty obdarzone ludzkim dotykiem dzięki optycznym czujnikom

Sztuczna skóra wyposażona w optyczne czujniki może dać robotom bardziej ludzki zmysł dotyku.

Wykorzystywane obecnie czujniki, bazujące na zmianach ciśnienia, albo rezystancji, mają ograniczoną zdolność wykrywania subtelnych zmian ciśnienia, czy rozróżniania faktury materiałów. Przyczyna takiego stanu rzeczy są elektryczne elementy, oraz przewody, które z zasady są nieelastyczne.

Wbudowanie dużej liczby czujników zapewni robotowi dodatkową użyteczną informację na temat tego, co dotyka. Jednakże, umieszczenie dużej liczby tradycyjnych czujników blisko siebie zwiększa ryzyko występowania interferencji elektromagnetycznych.

W odpowiedzi na to zagadnienie, Jeroen Missinne z kolegami z Ghent University skonstruowali elastyczną ‘skórę’ wyposażoną w czujniki optyczne. Skóra ta składa się z dwóch równoległych warstw ułożonych w orientacji prostopadłej wobec siebie - przez co tworzą siatkę polimerowych pasków. Oddzielone od siebie są one cienką warstwą plastiku. Na polimerowe paski skierowane jest źródło światła i zachowują się one jak światłowody, gdyż ich geometria sprzyja wewnętrznemu odbiciu światła i redukuje straty.

Gdy któryś element skóry poddany jest naciskowi, paski zbliżają się do siebie, przez co światło może uciec z jednego do drugiego. Pomiar ‘wycieku’ światła zapewnia bardzo precyzyjny mechanizm określający siłę nacisku. Dzięki temu, że mechanizm jest optyczny, polimerowe paski nie interferują ze sobą, dzięki czemu mogą być ułożone bardzo blisko siebie, nawet co 125 mikrometrów.

„Desperacko poszukujemy nowych materiałów, które pozwolą robotom ‘odczuwać’ świat.” – stwierdził Chris Melhuish z Bristol Robotics Laboratory. Równie ważne jest to, że sztuczna skóra umożliwia robotom rozpoznać różne rodzaje obiektów i różne rodzaje nacisków.

Missinne ma nadzieję, że nowa skóra jest w stanie sprostać tym zadaniom, jednakże trzeba tego jeszcze dowieść. Obecnie pracuje on nad skonstruowaniem w pełni funkcjonalnego prototypu, mając nadzieję, że do końca roku uda się rozpocząć bardziej szczegółowe testy.

(lk)