ابداع پوست هوشمندی برای ربات‌ها حس لامسه، گرما و آسیب دارد

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - محققان یک "پوست" الکترونیکی جدید ایجاد کرده‌اند که به ربات‌ها اجازه می‌دهد حس لامسه را تجربه کنند. این ماده ژلاتینی کم‌هزینه بسیار انعطاف‌پذیر و بادوام است و می‌تواند به دست ربات قالب‌گیری شود. 

این پوست که مجهز به الکترود است، فشار، تغییرات دما و حتی آسیب‌های حاد را حس می‌کند و در آزمایش‌ها، به زخم‌های ناشی از سوراخ شدن، سوختگی و بریدگی پاسخ داده است.

برخلاف طرح‌های مرسوم که از حسگرهای جداگانه برای هر محرک استفاده می‌کنند، این ماده "چندوجهی" ضمن ارائه داده‌های لمسی غنی، سخت‌افزار را ساده می‌کند. نتایج منتشر شده در مجله Science Robotics نشان می‌دهد که می‌توان از آن در ربات‌های انسان‌نما یا اندام‌های مصنوعی استفاده کرد تا به آنها حس لامسه انسانی‌تری بدهد.

حسگر لمسی و دمای چندوجهی

طبق مقاله تحقیقاتی، برخلاف پوست‌های ربات مرسوم که به حسگرهای تخصصی متعددی نیاز دارند، این ژل جدید به عنوان یک حسگر چندوجهی واحد عمل می‌کند. لایه رسانای یکنواخت آن با تغییر مسیرهای الکتریکی میکروسکوپی، به لمس سبک، تغییرات دما یا حتی خراش‌ها واکنش متفاوتی نشان می‌دهد. 

این طراحی، پوست را ساده‌تر و بادوام‌تر می‌کند. محققان خاطرنشان می‌کنند که ساخت آن آسان‌تر و به طور قابل توجهی ارزان‌تر از پوست‌های چند حسگری معمولی است. در واقع، یک لایه انعطاف‌پذیر از این ماده می‌تواند جایگزین چندین قسمت شود و پیچیدگی را کاهش دهد و در عین حال بازخورد حسی غنی را حفظ کند.

آزمایش پوست و کاربردهای آینده

تیم تحقیقاتی با قالب‌گیری ژل به شکل دست انسان و تجهیز آن به الکترودها، پوست را آزمایش کردند. پوست تحت یک سری آزمایش قرار گرفت: گرم کردن آن با تفنگ حرارتی، اعمال فشار با انگشتان و یک بازوی رباتیک و حتی برش آن با چاقوی جراحی. این آزمایش‌های دقیق بیش از ۱.۷ میلیون نقطه داده از ۸۶۰،۰۰۰ کانال رسانای میکروسکوپی ایجاد کردند که به یک مدل یادگیری ماشینی وارد شدند تا پوست بتواند انواع مختلف لمس را تشخیص دهد.

دکتر توماس جورج توروتیل، از دانشگاه کالج لندن و یکی از نویسندگان این مطالعه، اظهار داشت که این پوست رباتیک هنوز به اندازه پوست انسان حساس نیست، اما «ممکن است از هر چیز دیگری که در حال حاضر موجود است بهتر باشد.» 

او خاطرنشان کرد که انعطاف‌پذیری و سهولت ساخت این ماده از مزایای کلیدی آن است. علاوه بر این، این تیم معتقد است که این فناوری در نهایت می‌تواند به واقعی‌تر شدن حس لامسه ربات‌ها و دستگاه‌های مصنوعی کمک کند.

منبع: الیوم السابع