Roboty z szansą na własną skórę

fot. pixabay

Podnosząc przedmiot, możemy wyregulować uchwyt, jeśli okaże się on zbyt śliski, a dzięki odczuciom pochodzącym z różnych zmysłów jesteśmy w stanie określić, czy dany wymaga delikatnego obchodzenia się z nim. Badacze z ETH opracowali czujnik, który może pomóc chwytakom robota działać w podobny sposób.

Prototyp opiera się o silikonową skórę opartą o kolorowe mikrogranulki i system wizji maszynowej. Kiedy sztuczna skóra zetknie się z manipulowanym przedmiotem, wzór granulek na powierzchni styku zmienia się, co rejestrowane jest przez kamerę, a następnie analizowane przez odpowiedni algorytm.

Naukowcy przeprowadzili eksperymenty w celu precyzyjnej kontroli kontaktu z czujnikiem w oparciu o wielkość obiektu, jego położenie względem sztucznej skóry oraz przyłożoną do niej siłę. Następnie zaprzęgnięto do pracy uczenie maszynowe, aby pomóc w dopasowaniu różnych rodzajów i poziomów kontaktu z zarejestrowanymi zmianami wzorców mikrogranulek oraz wytrenować system czujników, aby ten dokładnie rejestrował siły kierunkowe przyłożone za pomocą eksperymentalnego zestawu danych.

- Konwencjonalne czujniki rejestrują siłę przyłożoną tylko w jednym punkcie - powiedział doktorant Carlo Sferrazza - Nasze podejście pozwala odróżnić kilka sił działających na powierzchnię czujnika i obliczyć ją z dużym stopniem rozdzielczości i dokładności. Możemy nawet określić kierunek jej działania.

Zespół twierdzi, że ich system powinien być relatywnie tani w produkcji i dostrzega w nim potencjał zapewnienia chwytakom robotów możliwości dostosowania siły chwytu w zależności od przenoszonego elementu i dokonywania ewentualnych regulacji w locie, na przykład gdy stara się wyślizgnąć. System może być również wykorzystywany przez sportowców lub entuzjastów fitnessu do mierzenia siły przykładanej do pedałów lub butów biegowych, a także w grach komputerowych opartych o wirtualną rzeczywistość.

Obecny prototyp skóry ma wymiary zaledwie 5 x 5 cm i grubość 1,7 cm. Naukowcy pracują jednak nad jego przeskalowaniem i możliwością monitorowania przez bardziej złożony system kamer. Trwają również badania zmiarzające do zmniejszenia jego grubości.

Artykuł na temat projektu został opublikowany w IEEE Access.

(rr)