Różności i nowinki technologia

Ten czubek palca dla robotów wykorzystuje magnesy, aby „poczuć” rzeczy

Wyobraź sobie, jeśli ty will, domowy robot przyszłości. Zbiera bałagan z podłogi, zamiata i zmywa naczynia. I musi to zrobić doskonale: Jeśli robot ma współczynnik błędów wynoszący zaledwie 1 procent, spadnie jedna półka na sto. Całkowicie nie do przyjęcia. W mgnieniu oka Twoja podłoga byłaby pokryta odłamkami, a robot utknąłby w smutnej, błędnej pętli sprzężenia zwrotnego, upuszczając naczynia i zamiatając je oraz upuszczając więcej naczyń w nieskończoność.

Aby uniknąć tego domowego koszmaru, inżynierowie będą musieli zapewnić robotom żywy zmysł dotyku. A do tego maszyny będą potrzebowały czubków palców, być może takich, jak te opisane niedawno w czasopiśmie Science Robotics. Czuje się w zdecydowanie nieludzki sposób, wyczuwając subtelne zmiany we własnym polu magnetycznym palca, i może pewnego dnia stworzyć ultra wrażliwe protezy dłoni i robotów, które nie okaleczają zastawy stołowej (lub ludzi), ponieważ nie mogą kontrolować ich uścisk.

Ty, człowiek, możesz czuć naciski i tekstury opuszkami palców dzięki wyspecjalizowanym komórkom czuciowym w skórze, zwanym mechanoreceptorami. Te, wraz z całym układem nerwowym, przekładają mechaniczne informacje ze środowiska na sygnały, które mózg może zrozumieć jako percepcję „dotyku”. W połączeniu z termoreceptorami (które wyczuwają temperaturę) i nocyceptorami (które wyczuwają ból), jesteś w stanie manipulować otaczającym Cię światem bez ranienia siebie.

Obraz może zawierać: Dźwig budowlany

Przewodnik WIRED po robotach

Wszystko, co chciałeś wiedzieć o miękkich, twardych i niemoralnych automatach.

Potrzebujemy robotów, aby robiły to samo, tylko chcemy, aby nie zrobiły sobie krzywdy i nas. Na przykład robot może być używany do pomocy osobom starszym, podnosząc je do łóżka i wstawania z niego. „Dzięki dotykowemu sprzężeniu zwrotnemu interakcja robota domowego z ludźmi byłaby znacznie bezpieczniejsza” – mówi informatyk Youcan Yan z Uniwersytetu w Hongkongu i City University of Hong Kong, główny autor nowego artykułu opisującego system. „A robot może wykonywać znacznie trudniejsze zadania, których wcześniej nie był w stanie wykonać, takie jak zręczne chwytanie i manipulowanie”.

Jednak próba odtworzenia szalenie skomplikowanego ludzkiego systemu dotyku jest po prostu niewykonalna – więc zespół Yana trochę powielał to. „Skóra” czubka ich robota jest wykonana z elastycznej namagnesowanej folii, która generuje pole magnetyczne w urządzeniu. Wspierającą „kość” palca jest płytka drukowana, na której znajdują się czujniki monitorujące pole magnetyczne. Jeśli wbijesz, powiedzmy, gumkę od ołówka w opuszek palca, magnetyczna skóra zostanie obniżona, a pole magnetyczne palca nieznacznie się zmienia, co analizuje czujniki w celu określenia miejsca, w którym gumka się styka. Gdybyś uderzył tymi czubkami palców humanoidalnego robota, maszyna byłaby w stanie zlokalizować miejsce, w którym jego palce stykały się z przedmiotem, poprawiając chwyt.

Wideo: Yan i wsp., Sci. Robot. 6, eabc8801 (2021)

Na powyższym GIF-ie można zobaczyć, jak wrażliwy jest projekt zespołu: podczas przeciągania obiektu po czubku palca system wyczuwa nie tylko miejsce jego dotknięcia, ale kształt zaokrąglonego obiektu. Potrafi nawet odczytać najdrobniejsze szczegóły alfabetu Braille’a, jak widać poniżej.

Wideo: Yan i wsp., Sci. Robot. 6, eabc8801 (2021)

Robotyczny czubek palca również wychwytuje poślizg – zwany siłą ścinającą – obiektu, który trzyma. Wyobraź sobie, że podczas napełniania lekko chwytasz butelkę z wodą. Gdy butelka staje się cięższa, grawitacja próbuje wyrwać ją z ręki. Kiedy czujesz, że to się dzieje, oczywiście zacieśniasz uścisk. Ale dla robotów nie jest tak oczywiste, że muszą zrobić to samo.

Zostaw komentarz

Maciek Luboński
Z wykształcenia jestem kucharzem , ale to nie przeszkadza mi pisać dla Was tekstów z wielu ciekawych dziedzin , których sam jestem fanem.Piszę dużo i często nie na tak jak trzeba , ale co z tego skoro tak naprawdę liczy się pasja.

Najlepsze recenzje

Video

gallery

Facebook