Niedawno wprowadzono inteligentny, rozciągliwy i bardzo czuły nowy czujnik programowy, który ma stać się nową skórą robotów, a jego pojawienie się przyniesie nowe zmiany w wyglądzie robotów i robotycznej protetyki oraz innych zastosowaniach, pochodzi z jeden z pierwszych twórców robotów humanoidalnych, Honda i Uniwersytet Kolumbii Brytyjskiej wspólnie opracowały nowy produkt.
Kiedy ta skóra czujnika zostanie nałożona na powierzchnię kończyn protez lub robotów, może zapewnić robotowi czułość na dotyk i elastyczność, dzięki czemu maszyna może wykonywać zadania, które wcześniej były trudne do wykonania, takie jak łatwe zbieranie miękkich owoców, a ponieważ charakterystyka dotykowa czujnika programowego jest podobna do ludzkiej skóry, pomaga uczynić interakcje między robotami i ludźmi bezpieczniejszymi i bardziej realistycznymi.
Uniwersytet Kolumbii Brytyjskiej, znany jako UBC, to jedna z wiodących w Europie instytucji zajmujących się badaniami nad robotyką, a zespół UBC opracował tę technologię we współpracy z Frontier Robotics w Instytucie Badawczym Honda. Honda wprowadza innowacje w dziedzinie robotów humanoidalnych od lat 80. XX wieku i opracowała słynnego robota ASIMO, a także inne urządzenia wspomagające chodzenie oraz powstającego robota Honda Avatar.
Czujnik wykonany jest z gumy silikonowej, materiału często używanego w filmowych efektach specjalnych do tworzenia tekstur skóry, a jego unikalna konstrukcja pozwala na zginanie się i marszczenie niczym ludzka skóra. Czujnik wykorzystuje słabe pole elektryczne do wykrywania obiektów nawet z dużej odległości, podobnie jak ekran dotykowy. Jednak w przeciwieństwie do tradycyjnych ekranów dotykowych, czujnik ten jest bardzo miękki i potrafi wykryć siłę obiektu wchodzącego na jego powierzchnię i wzdłuż jej powierzchni. Ta unikalna kombinacja jest niezbędna do realizacji robotów wchodzących w interakcję z człowiekiem.
Czujnik wykorzystuje sumę i różnicę sygnałów z czterech odkształcalnych kondensatorów, aby rozróżnić przyłożone jednocześnie siły normalne i ścinające. Przesłuch między siłą ścinającą a siłą normalną jest mniejszy niż 2,5%, a przesłuch między osią ścinania jest mniejszy niż 10%. Czułość na naprężenie normalne i naprężenie ścinające wynosi odpowiednio 0,49 kPa i 0,31 kPa, a minimalna rozdzielczość przemieszczenia wynosi 40 µm. Ponadto bliskość palca można wykryć z odległości do 15 mm.
Ryusuke Ishizaki, jeden z głównych autorów badania i główny inżynier w firmie Frontier, powiedział: „Laboratorium doktora Maddena na UBC dysponuje rozległą wiedzą specjalistyczną w dziedzinie elastycznych czujników i cieszymy się, że możemy z nimi współpracować przy opracowywaniu tego czujnika dotykowego technologia dla robotów.”
Naukowcy zauważają, że nowy czujnik jest stosunkowo prosty w produkcji, dzięki czemu można go łatwo skalować, aby obejmował duże obszary i można go było produkować masowo. Dr Madden podkreślił, że ciągły rozwój czujników i inteligentnych technologii sprawił, że roboty są potężniejsze i bardziej realistyczne, a ludzie mogą lepiej z nimi współpracować i wchodzić z nimi w interakcję.
Według dr Maddena czujniki programowe potrafią jednak znacznie więcej: „Na ludzkiej skórze znajduje się 100 razy więcej punktów wrażliwych niż nasza obecna technologia, co ułatwia robotom wykonywanie delikatniejszych zadań, takich jak zapalanie zapałki lub szycie.” W miarę jak czujniki zbliżają się do cech ludzkiej skóry i są w stanie wykrywać temperaturę i uszkodzenia, roboty muszą coraz lepiej rozumieć, na których czujnikach się skupić i jak reagować. Rozwój czujników i sztucznej inteligencji muszą iść ramię w ramię.”