Ни для кого не секрет, что возможности роботов существенно ограничены по сравнению с человеком. И дело даже не в мыслительных (вычислительных) способностях, которые постоянно увеличиваются, а скорее, в восприятии внешнего мира. Несмотря на многочисленные сенсоры, камеры и радары, роботам не хватает информации об окружающем пространстве. Учёные из Технологического университета Хемница сделали свой вклад в модернизацию робототехники.

Осязание

На текущий момент человеческому осязанию не существует технической замены. Конечно, были разработаны многочисленные датчики разных конструкций, которые могут воспринимать даже мельчайшие нагрузки, но ни один из них не способен дать всю полноту информации об объекте. Даже самая совершенная роботизированная рука или протез не могут полноценно использоваться без тех данных, которые получает человек от нервных окончаний. В итоге всё это сильно тормозит развитие робототехники и работ, проводимых в медицинской сфере по изготовлению высокотехнологичных протезов.

Основная сложность заключается в ограниченности современных датчиков. Они просто не умеют фиксировать некоторые виды воздействия. Исследователи проанализировали сложившуюся ситуацию и пришли к выводу, что причиной её стало отсутствие важной части сенсорной системы человека – волосков на коже. Помимо очевидной защитной функции, они дополняют и усиливают осязание. Такая составляющая была бы крайне полезна, например, в электронно-механических протезах или при создании роботов-аватаров. Один такой уже представили широкой общественности, он даже обладает обратной тактильной связью, правда, очень примитивной. Её можно было бы улучшить при помощи более совершенных сенсоров. Именно их попытались создать учёные.

Искусственная кожа

Для решения вопроса немецкие исследователи решили сделать самое простое – создать искусственную кожу по аналогии с человеческой. Её отличие от всех предыдущих разработок – новый вид сенсоров, обладающих большой чувствительностью. Этого удалось достичь за счёт добавления в конструкцию искусственной кожи небольших волосков. Они многослойные, внешняя часть состоит из гибкого и тончайшего покрытия, а внутренняя представляет собой магнитный сердечник. Сама искусственная кожа изготовлена из чрезвычайно гибкого эластомера, в него с определённой периодичностью встроили магнитные волоски.

Каждый волосок выполняет роль своеобразной наружной антенны, а непосредственно датчики находятся под поверхностью кожи. Каждый волосок помещается в ячейку магнитного сенсора. Когда волосок отклоняется от своего нормального положения в любую сторону, это фиксируется датчиком, причём электроника точно определяет, в каком направлении на него осуществляется воздействие. Таким образом, к остальным видам данных об окружающем мире добавляются и направленные тактильные ощущения. По мнению учёных, новый вид сенсоров позволит поднять робототехнику и протезирование на совершенно новый уровень.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!