Роботов научили чувствовать тепло и давление

Автор/Источник: Tara Winstead/pexels.com

Учёные из Гонконгского университета науки и технологий разработали сенсор F3T, способный точно различать силу и температуру прикосновений, что приближает роботов к уровню тактильной чувствительности человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Engineering.

В отличие от человеческой кожи, которая легко отделяет ощущения давления от тепловых воздействий, большинство искусственных сенсоров смешивают эти сигналы. Это снижает точность и безопасность при выполнении роботами чувствительных манипуляций.

Новый сенсор решает эту проблему за счёт многоуровневой архитектуры, имитирующей строение кожи. Устройство состоит из четырёх слоёв, каждый из которых отвечает за отдельную функцию: определение температуры, вертикального давления, силы бокового нажатия и обработку сигналов. Между слоями размещён силикон, выполняющий роль амортизатора и соединительной ткани, аналогичной подкожной клетчатке.

Тесты показали высокую точность F3T: сенсор сохраняет чувствительность к температуре даже при сильном нажатии, определяет направление давления и быстро реагирует на изменения условий. Это позволяет роботам лучше адаптироваться к внешним воздействиям и надёжнее взаимодействовать с объектами.

В ходе испытаний устройство успешно справилось с задачами, требующими точности: управление нагревом химического вещества, передача чашки с чаем в руку человека, распознавание жестов.

Разработка может найти применение в медицине — в частности, в хирургической робототехнике и протезировании, где особенно важна точная тактильная обратная связь. По словам авторов, ключевым достижением стало компактное исполнение сенсора, способного различать сигналы без необходимости в сложных внешних системах.

Ранее исследователи также представили искусственные мышцы, способные работать под водой без использования аккумуляторов.

Источник