Ощутить мир как человек: работы получат уникальную искусственную кожу

Ученые разработали новый тип электронной «кожи», которая может придать работам способность «испытывать» различные тактильные ощущения, подобные человеческим. Этот инновационный материал изготовлен из электропроводящего материала на основе желатина, который можно формировать в разные объекты. Когда материал оснащается специальным типом электродов, он способен обнаруживать сигналы от сотен тысяч соединительных путей, соответствующих разным тактильным и давлением.

Об этом пишет Live Science.

Новый шаг в тактильном восприятии мира работами

По словам ученых, этот материал может быть использован в гуманоидных работах или человеческих протезах, где ощущение соприкосновения является жизненно важным. Кроме того, он имеет более широкое применение в автомобильном секторе и ликвидации последствий катастроф.

Тактильное восприятие стало следующим большим этапом для робототехники, поскольку ученые стремятся создавать машины, которые смогут реагировать на мир, подобно человеческой чувствительности.

Электронные «кожи» обычно работают путем преобразования физической информации, например давления или температуры, в электронные сигналы. В большинстве случаев для разных типов ощущений требуются разные типы датчиков: один для обнаружения давления, другой для обнаружения температуры и т.п. Однако сигналы от этих разных датчиков могут создавать взаимные помехи, а материалы, в которые они встроены (традиционно мягкие силиконы или эластичные резиновые материалы, называемые эластомеры), легко повреждаются, отметили ученые.

Универсальность и прочность новой «кожи»

Эта новая электронная «кожа» использует единственный тип «мультимодального» датчика, способный обнаруживать различные типы раздражителей, такие как осязание, температура и повреждение. Хотя надежно отделить и точно определить причину каждого сигнала все еще сложно, мультимодальные сенсорные материалы легче производить и более надежны, говорят ученые.

Они также дешевле в производстве, что делает их пригодными и экономически эффективными для широкого применения.

Для тестирования новой синтетической плоти исследователи расплавили мягкий, эластичный и электропроводящий гидрогель на основе желатина и отлили его в форме человеческой руки. Затем они оснастили руку разными конфигурациями электродов, чтобы увидеть, какие из них собирают наиболее полезные данные от физических взаимодействий, подвергая ее серии испытаний.

Этот достаточно «брутальный» процесс включал обдув горячим феном, соприкосновение пальцами, а также разрезание скальпелем.

В общей сложности, по словам исследователей, они собрали более 1,7 миллиона единиц информации из более 860 000 ведущих путей «кожи». Данные, собранные во время этих тестов, были использованы для обучения модели искусственного интеллекта, интегрированной в роботизированную систему, чтобы она могла распознавать различные типы прикосновений.

«Мы еще не достигли того уровня, когда роботизированная кожа столь же чувствительна, как человеческая кожа. Но мы считаем, что она лучше всего, что существует сейчас», — заявил Томас Джордж Турутел, соавтор исследования, преподаватель робототехники и искусственного интеллекта в Университетском колледже Лондона (UCL).

Он добавил, что их метод гибок, его легче создать, чем традиционные датчики, и они могут калибровать его с помощью человеческого прикосновения для ряда задач.