Kürzlich wurde ein intelligenter, dehnbarer und hochempfindlicher neuer Softwaresensor eingeführt, der voraussichtlich zur neuen Haut von Robotern werden wird. Seine Ankunft wird neue Veränderungen im Erscheinungsbild von Robotern, Roboterprothesen und anderen Anwendungen mit sich bringen Honda, einer der ersten Entwickler humanoider Roboter, und die University of British Columbia haben gemeinsam ein neues Produkt entwickelt.
Wenn diese Sensorhaut auf die Oberfläche der Gliedmaßen von Prothesen oder Robotern aufgebracht wird, kann sie dem Roboter Berührungsempfindlichkeit und Flexibilität verleihen, sodass die Maschine Aufgaben ausführen kann, die zuvor schwer zu erreichen waren, wie beispielsweise das einfache Aufnehmen von Beerenfrüchten usw Die Berührungseigenschaften des Softwaresensors ähneln der menschlichen Haut und tragen dazu bei, die Interaktionen zwischen Robotern und Menschen sicherer und realistischer zu gestalten.
Die University of British Columbia, bekannt als UBC, ist eine der führenden Institutionen Europas in der Robotikforschung, und das UBC-Team hat die Technologie in Zusammenarbeit mit Frontier Robotics am Honda Research Institute entwickelt. Honda ist seit den 1980er Jahren auf dem Gebiet der humanoiden Roboter innovativ und hat den berühmten ASIMO-Roboter sowie andere Gehhilfegeräte und den aufstrebenden Honda Avatar-Roboter entwickelt.
Der Sensor besteht aus Silikonkautschuk, einem Material, das häufig für Filmspezialeffekte verwendet wird, um Hauttexturen zu erzeugen, und sein einzigartiges Design ermöglicht es ihm, sich wie menschliche Haut zu biegen und zu falten. Der Sensor nutzt ein schwaches elektrisches Feld, um Objekte auch aus größerer Entfernung zu erkennen, ähnlich wie ein Touchscreen. Aber im Gegensatz zu herkömmlichen Touchscreens ist dieser Sensor sehr weich und in der Lage, die Kraft eines Objekts zu erkennen, das in die Oberfläche eindringt und sich entlang dieser bewegt. Diese einzigartige Kombination ist notwendig, um Roboter zu realisieren, die mit Menschen interagieren.
Der Sensor nutzt die Summe und Differenz der Signale der vier verformbaren Kondensatoren, um zwischen gleichzeitig wirkenden Normal- und Scherkräften zu unterscheiden. Das Übersprechen zwischen Scherkraft und Normalkraft beträgt weniger als 2,5 %, und das Übersprechen zwischen Scherachse beträgt weniger als 10 %. Die Normalspannungs- und Scherspannungsempfindlichkeit beträgt 0,49 kPa bzw. 0,31 kPa, und die minimale Verschiebungsauflösung beträgt 40 μm. Darüber hinaus kann die Fingernähe bis zu 15 mm erkannt werden.
Ryusuke Ishizaki, einer der Hauptautoren der Studie und leitender Ingenieur bei Frontier, sagte: „Dr. Maddens Labor an der UBC verfügt über umfangreiches Fachwissen auf dem Gebiet flexibler Sensoren und wir freuen uns, mit ihnen bei der Entwicklung dieses taktilen Sensors zusammenzuarbeiten.“ Technologie für Roboter.“
Die Forscher weisen darauf hin, dass der neue Sensor relativ einfach herzustellen ist, sodass er problemlos auf große Flächen skaliert und in Massenproduktion hergestellt werden kann. Dr. Madden betonte, dass die kontinuierliche Weiterentwicklung von Sensoren und intelligenter Technologie Roboter leistungsfähiger und realistischer gemacht habe und Menschen besser in der Lage seien, mit ihnen zusammenzuarbeiten und zu interagieren.
Laut Dr. Madden können Softwaresensoren jedoch noch viel mehr: „Es gibt 100-mal mehr Sensorpunkte auf der menschlichen Haut als unsere aktuelle Technologie, was es für Roboter einfacher macht, heiklere Aufgaben auszuführen, wie zum Beispiel das Anzünden eines Streichholzes.“ oder Nähen. Da Sensoren den Eigenschaften der menschlichen Haut immer näher kommen und auch Temperatur und Schäden erkennen können, müssen Roboter besser verstehen, auf welche Sensoren sie sich konzentrieren und wie sie reagieren müssen. Die Entwicklung von Sensoren und künstlicher Intelligenz muss Hand in Hand gehen.“