Вчені розробляють чутливу шкіру для роботів

Роботи скоро будуть здатні відчувати тепло або м'який дотик до їх поверхні. Дослідники Технічного Університету Мюнхена працюють зараз над виробництвом маленьких шестикутних пластин з металу, які при з'єднанні повинні сформувати чутливу шкіру для "розумних машин".

Ето допоможе роботам не тільки краще орієнтуватися в їх середовищах, але також вперше оснастить машини здатністю сприйняття. Одна рука робота була вже частково оснащена сенсорами, і у випробуваннях було доведено, що концепція працює насправді.

Наша шкіра є комунікативним дивом: нерви повідомляють про температуру, тиск, визначають ступінь сили і вібрації - від найменшого потоку повітря до хворобливих торкань. У той же самий час шкіра є органом, який відгороджує нас від нашого середовища проживання і робить відмінність між середовищем і організмом. Учені в TUM тепер розробляють штучну шкіру для роботів з аналогічною метою: забезпечити робота важливою тактильної інформацією і таким чином доповнити його сприйняттям сформованим очима - камерами з інфрачервоним випромінюванням і сжимающимися руками.

Подобно людській шкірі, чутливість штучної шкіри, зможе, наприклад, привести до спонтанного відступу (коли на робота буде падати небудь об'єкт) або сприяти тому, що машина буде використовувати вперше свої очі для пошуку джерела контакту.

Такое поведінка особливо важливе для роботів, які допомагають людям, які подорожують в постійно мінливих середовищах. Очима робота, це просто звичайна квартира, в якій речі часто міняють місце розташування, переміщаються люди і домашні тварини. "У контрасті з тактильною інформацією передбаченої шкірою, значення зору обмежена, оскільки об'єкти можуть бути заховані "- пояснив Філіп Міттендорфер (Philip Mittendorfer), вчений, який займається розробкою штучної шкіри в Інституті Розумних Систем в Технічному Університеті Мюнхена.

Основной продукт нової оболонки робота - це 5 квадратних сантиметрів шестикутної пластини або плата ланцюга. Кожна невелика плата ланцюга містить чотири інфрачервоних сенсора, які виявляють все, що знаходиться ближче, ніж 1 сантиметр. "Ми, таким чином, імітуємо легкий дотик" - пояснив Міттендофер. "Це схоже на обережне погладжування тонких волосків на нашій шкірі".

Есть також шість температурних сенсорів і акселерометр. Це дозволяє машині точно реєструвати переміщення власних кінцівок, наприклад, своїх рук, і таким чином, дізнаватися які частини тіла вона щойно перемістила. "Ми намагаємося упаковувати безліч різних сенсорних моделей в мінімальні простору" - пояснили інженера. "Крім того, стане легко розширити плату ланцюга, щоб пізніше включати інші сенсори, наприклад, тиск".

Пластіна за пластиною, плати встановлюються разом, формуючи планарную структуру подібну стільниках, яку буде носити робот. Для машини, щоб мати здатність виявлення, сигнали з сенсорів повинні бути оброблені центральним комп'ютером. Це дозволяє кожному сенсорному модулю не тільки передавати свою власну інформацію, а також служити в якості вузла даних для інших сенсорних елементів. Це трапляється автоматично, гарантуючи, що ці сигнали можуть піти альтернативними шляхами, якщо зі зв'язком виникнуть якісь неполадки.

К теперішнього часу завершено роботу тільки над невеликою частиною шкіри. Ці 15 сенсорів, тим не менш, по одному в кожному сегменті довгої руки, вже показують, що цей принцип працює. Рука починає реагувати вже на легкий хлопок або удар. "Ми закриємо шкіру і згенеруємо прототип, який повністю буде заповнений цими сенсорами і зможе взаємодіяти по-новому у своєму середовищі "- заявив науковий керівник Міттендорфер, професор Гордон Ченг (Gordon Cheng). Ченг пояснив, що це буде "машина, яка відчує, коли Ви поплескав її по плечу ... навіть у темряві".

Новаторскіе аспекти поняття не закінчуються своїм сенсорним досконалістю. Крім цього, ці машини небудь будуть володіти нашими фундаментальними НЕЙРОБІОЛОГІЧНІ здібностями і зможуть формувати зарозумілість. Отже, система пристрою робота стала на крок ближче до человеческой.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg Переклад: М. Гончар

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов