Учёные из Канады и исследователи Honda разработали чувствительную к воздействию искусственную кожу для роботов

Учёные Университета Британской Колумбии (UBC) в Канаде и исследовательского института Honda сообщили о создании чувствительной к воздействию искусственной кожи для роботов. Материал способен изменить способ взаимодействия машин с внешним миром.

Представленная кожа воспринимает сигналы как с точки зрения чувствительности, так и текстуры. Созданный на основе технологии датчик делает возможным такие действия, как захват мягких плодов, если разместить сенсор на поверхности протеза или роботизированной руки. Манипулятор способен удерживать хрупкие предметы, включая яйцо или стакан воды, не роняя и не разливая их, поделился доктор Мирза Сакиб Сарвар из UBC.

В основе инновации лежит искусственная кожа, состоящая в основном из силиконовой резины. Этот материал известен своей универсальностью и использованием при создании спецэффектов в кино. Особенность датчика — в его способности имитировать изгибы и морщины в ответ на давление, как реагирует кожа на руке человека.

Датчик использует слабые электрические поля для обнаружения объектов даже на расстоянии, как это делают сенсорные экраны, отметил старший автор исследования доктор Джон Мэдден. Однако в отличие от сенсорных экранов датчик гибкий и может обнаруживать силы внутри и вдоль своей поверхности. Такая комбинация станет ключевой для внедрения технологии в робототехнику, контактирующую с людьми.

Исследователи создали технологию, вдохновившись разработкой учёных из Стэнфордского университета — они представили многослойную синтетическую кожу, которая имитирует человеческую. Новый датчик отличается простотой конструкции и изготовления, эти преимущества имеют решающее значение при массовом производстве и внедрении.

Человеческая кожа имеет в сто раз больше чувствительных точек на кончиках пальцев, чем представлено в технологии UBC и Honda, рассказал Мэдден. Он добавил, что сенсоры продолжают развиваться и становятся всё более похожими на кожу. Разработки в области датчиков и искусственного интеллекта должны идти рука об руку, подчеркнул Мэдден.

Научная работа «Touch, press and stroke: a soft capacitive sensor skin» опубликована 25 октября 2023 года в журнале Nature (DOI: 10.1038/s41598-023-43714-6).

Ранее учёные представили технологию RobotSweater, позволяющую наделить роботов функцией осязания. Свитер из трёх слоёв ткани оборачивается вокруг манипулятора робота или другого устройства и подключается к питанию. Верхний и нижний слои материала изготовлены из нейлоновой пряжи, через которую проходят расположенные на расстоянии друг от друг полоски из металлического волокна. Эти полосы создают сетку. При приложении силы к свитеру некоторые полосы соединяются друг с другом через отверстия, замыкая цепь и производя электрический сигнал. По этому сигналу можно определить место давления и запрограммировать робота на ответные действия.