“Оптические нервы” дадут роботам чувство осязания

27.12.20161550
“Оптические нервы” дадут роботам чувство осязания

На данный момент времени большинство роботизированных устройств обладают лишь регуляцией силы нажатия, но благодаря специалистам из Корнелльского университета, работающих в Organic Robotics Lab, роботы в обозримом будущем смогут получить чувство осязания, ранее доступное только живым существам. Благодаря этому руки роботов могут обрести «мягкость прикосновений». Эта технология основана на интеграции в ткани покрытия роботов особых сверхчувствительных сенсоров.

Сами сенсоры состоят из светодиодов и фотосенсоров, встроенных в гибкие трубки (по строению «в разрезе» все это очень напоминает нервное волокно). Множество таких трубок, связанных с центральным процессором устройства, составляют оптическую «нервную систему», работа которой может обеспечить высокоточную осязательную обратную связь. Особым строением обладает и покрытие руки, основанное на способе, называемом «мягкая литография». Работа же оптического сенсора основана на анизотропии: это изменение коэффициента отражения света на границе прозрачного ядра волновода и его оболочки при растяжении или изгибе волновода. При этом изменение распределения и интенсивности светового потока дает возможность не только определить величину деформации, но и ее направление с довольно высокой точностью.

Исследователи говорят:

«Автоматизированная рука выполнена из нескольких типов силикона и полиуретана, а также с небольшим количеством различных типов гидрогелей. Сама кисть в своей основе имеет конструкцию, сделанную при помощи трехмерной печати, и приводится в действие пневматическими приводами. В каждый из пальцев включено по три оптических сенсора. Разница в положении этих датчиков позволяет путем сочетания результатов измерений вычислить изменения сил давления и достичь осязательную обратную связь очень высокого качества».

Самое занимательное, что особый алгоритм обработки информации способен восстановить трехмерную форму предмета, который рука держит в данный момент. Все эти технологии могут быть применены не только в робототехнике, но и при создании высокоточных протезов нового типа. Тестовые образцы таких рук уже сумели наощупь определить степень зрелости фрукта, и достаточно точно регулировать степень силы нажатия на предметы.

Источник