Электронная кожа поможет роботам не терять хватку

Способность распознать движение предмета, зажатого в манипуляторе, крайне важно для роботов. Так называемое усилие сдвига позволяет взять предмет поудобнее, пробежаться пальцами по столу или не уронить хрупкую вазу. Инженеры Университета штата Вашингтон и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали гибкую сенсорную «кожу», которую можно натянуть на механическую руку робота или протез, и передающую точную информацию об усилии сдвига и вибрации, необходимых для того, чтобы эффективно манипулировать предметами.

«Если робот собирается обезвредить взрывное устройство, он должен понимать, когда его рука осторожно движется вдоль провода, а когда резко тянет его. Для того чтобы использовать медицинский инструмент, он должен знать, не выскользнет ли он из рук. Все это требует способности чувствовать усилие сдвига, которое ни одна другая сенсорная кожа не научилась пока передавать», — говорит профессор Джонатан Познер, один из изобретателей.

Ученые обратили внимание на то, как ведут себя человеческие пальцы, когда ощупывают предмет — сила трения слегка натягивает кожу с одной стороны и создает выпуклость с другой. (Это не совсем то, как мы ощущаем усилие сдвига, но удобный феномен, подходящий для робототехники.) Затем инженеры создали силиконовую кожу, которая натягивается поверх манипулятора и не мешает датчикам давления и тому подобным сенсорам. На каждой стороне пальца сделаны углубления, заполненные проводящим жидким металлом. Когда палец движется вдоль поверхности (или наоборот), кожа деформируется и резервуары меняют форму, растягиваясь или сжимаясь. От этого меняются их электрические свойства, которые постоянно измеряются приборами.

Когда кожа натягивается с одной стороны, робот понимает, что предмет движется в определенную сторону и с определенной силой. Таким образом, он узнает, что хватка теряется и предмет выскальзывает у него из рук, пишет TechCrunch.

Электронную кожу для людей, способную отслеживать сердечный ритм, дыхание, движение мышц и другие данные о здоровье, а также передавать их по беспроводной сети на смартфон создали южнокорейские ученые. Ее можно клеить на тело как пластырь диаметром около 4 см.