Исследователи создали новую электронную «кожу», которая позволит роботам ощущать прикосновения. Этот недорогой материал на основе желатина отличается высокой гибкостью и прочностью, и его можно надеть на руку робота.
Кожа, оснащенная электродами, реагирует на давление, изменения температуры и даже острые повреждения. В ходе испытаний она реагировала на уколы, ожоги и порезы. В отличие от традиционных конструкций, использующих отдельные датчики для каждого стимула, этот единый «мультимодальный» материал упрощает аппаратное обеспечение, предоставляя при этом богатые тактильные данные. Результаты, опубликованные в журнале Science Robotics, предполагают, что его можно использовать на гуманоидных роботах или протезах конечностей, чтобы придать им более человеческие тактильные ощущения.
Сообщается, что в отличие от типичных роботизированных кож, для которых требуется несколько специализированных датчиков, новый гель действует как единый мультимодальный датчик. Его однородный проводящий слой по-разному реагирует на лёгкое прикосновение, изменение температуры или даже царапину, изменяя крошечные электрические пути. Такая конструкция делает кожу проще и надёжнее: исследователи отмечают, что её проще изготовить, и она гораздо дешевле, чем обычные многосенсорные кожистые покрытия. По сути, один эластичный лист этого материала может заменить множество деталей, снижая сложность конструкции и сохраняя насыщенную сенсорную обратную связь.
Исследовательская группа протестировала кожу, отлив гель в форме человеческой руки и оснастив его электродами. Они подвергли её множеству испытаний: обжигали термофеном, сдавливали пальцами и роботизированной рукой и даже разрезали скальпелем. В ходе этих суровых испытаний было получено более 1,7 миллиона точек данных из 860 000 крошечных проводящих каналов, которые были переданы в модель машинного обучения, чтобы кожа научилась различать различные виды прикосновений.
Доктор Томас Джордж Турутел из Университетского колледжа Лондона, соавтор исследования, заявил, что кожа робота пока не так чувствительна, как человеческая, но «может быть лучше всего существующего на данный момент». Он отметил гибкость материала и простоту его производства как ключевые преимущества. Более того, команда считает, что эта технология в конечном итоге поможет создавать роботов и протезы с более реалистичным тактильным ощущением.