Puha bőrrel érzékelő robotot fejlesztettek – egyszerre észlel tapintást és közeli tárgyakat

A Japán Fejlett Tudományos és Technológiai Intézet (JAIST) kutatói kifejlesztették a ProTac nevű, látásalapú puha érzékelő bőrt robotok számára. A kutatásukról írt tanulmány skálázható megközelítést mutat be a többmódú robotérzékeléshez.

A ProTac legfontosabb része egy polimerrel diszpergált folyadékkristály (PDLC) réteg, amely feszültség hatására képes váltani átlátszó vagy átlátszatlan állapot között. Átlátszó állapotban a beépített kamerák átlátnak a bőrön, és érzékelik a közeli tárgyakat. Átlátszatlan állapotban viszont a kamerák a bőr deformációját követik, így a robot érzékeli az érintést, a nyomást és az érintkezés helyét is.

Ez a két üzemmód valós idejű környezeti érzékelést tesz lehetővé egyetlen puha réteggel, ami feleslegessé teheti a bonyolult beágyazott elektronikákat.

„Ez az egyszerűségre épülő érzékelőtervezés lehetővé teszi, hogy a robotok valós időben érzékeljék az érintkezést és a közeli akadályokat egy nagy felületű bőrön, amit a hagyományos elektronikus bőrökkel nehéz megvalósítani” – magyarázta közleményben Van Anh Ho, a JAIST egyik kutatásvezetője.

A professzor és csapata megalkotta a ProTac link nevű prototípust. Ez egy hengeres robotkar-szegmens, amelyet puha érzékelő bőr borít, és mindkét végét sztereó kamerákkal látták el. A prototípus több irányból képes érzékelni a közeledő tárgyakat, megbecsülni a távolságot, valamint nagy pontossággal felismerni több érintési pontot. Emellett adaptív viselkedéseket is támogat, például a sebesség közelségalapú szabályozását vagy a reflexszerű érintéselkerülést.

A kutatók szerint a technológia alkalmazható ipari együttműködő robotoknál, egészségügyi segítő eszközöknél, valamint mezőgazdasági vagy háztartási feladatokra tervezett puha robotoknál is.

A gyárakban a ProTac-kal felszerelt robotok lassíthatnak vagy megállhatnak, ha emberi munkást közelítenek meg, míg például az idősgondozásban alkalmazott robotok biztonságos, mégis érzékeny fizikai támogatást nyújthatnak.

„Hosszú távon ez a kutatás megteremti az alapját annak, hogy általános célú, intelligens humanoid robotokat teljes testfelületű, többmódú puha érzékelő bőrrel lássunk el – különösen olyannal, amely tapintásérzékkel rendelkezik” – vizionálta Ho.

A csapat tanuló algoritmusokat és vezérlő stratégiákat is kifejlesztett, amelyek robotikai műveletekké alakítják az érzékelőadatokat, lehetővé téve a rugalmas és autonóm működést dinamikus környezetben.

Gábor János, NEW technology