Holdet udvikler den første selvstændige humanoid robot med fuldkrops kunstig hud

Et hold fra Det Tekniske Universitet i München (TUM) har udviklet den første selvstændige humanoid robot med fuldkrops kunstig hud. De var i stand til at oprette et system, der parrede kunstig hud med kontrolalgoritmer. Denne nye teknologi vil hjælpe robotter med at blive i stand til at fornemme deres eget legeme og omgivelser, hvilket vil være vigtigt, når de uundgåeligt begynder at være almindelige blandt mennesker.

Hvis en robot kan bedre navigere i sin omgivelser gennem brug af fornemmelse, vil det være meget sikrere omkring mennesker. En af de ting, de vil kunne gøre, er at undgå uønsket kontakt og uheld.

Holdet, der var ansvarligt for den nye teknologi, inkluderede Prof. Gordon Cheng. Den hud, der blev udviklet, består af hexagonale celler, der er omkring en tomme i diameter. Hver af de hexagonale celler består af en mikroprocessor og sensorer, der hjælper med at registrere kontakt, acceleration, nærhed og temperatur.

De faktiske hudceller er ikke nye; de blev udviklet for 10 år siden af en professor i kognitive systemer ved TUM, Gordon Cheng. Disse nye udviklinger af holdet ved TUM låste den fulde potentiale.

Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the IEEE.

Problemet med beregningskapacitet

Et af de største problemer med udviklingen af kunstig hud er beregningskapacitet. Fordi menneskehuden har omkring 5 millioner receptorer, har det været en udfordring at genskabe det i robotter. Den konstante behandling af data gennem brug af sensorer kan overbelaste systemer.

Holdet ved TUM besluttede ikke at overvåge huden konstant. I stedet fokuserede de på begivenheder for at reducere behovet for massiv beregningsindsats med op til 90%. I den nyudviklede kunstige hud sender individuelle celler kun information, når der sker en ændring i værdier. Dette betyder, at der er stor afhængighed af sensorerne til at registrere en slags fornemmelse, som vil igangsætte processen.

Kritisk for menneske-robot-interaktion

Denne nye teknik af Prof. Cheng og hans hold hjælper med at øge sikkerheden for maskinerne. De er nu de første til at anvende kunstig hud på en selvstændig humanoid robot, der ikke er afhængig af ekstern beregning.

Robotten, som de brugte til den kunstige hud, hedder H-1-robotten, og den har 1.260 celler og over 13.000 sensorer. Sensorerne og cellerne er placeret på den øvre del af kroppen, armene, benene og sålerne. Fordi dette er tilfældet, kan robotten fornemme hele sin krop, fra top til bund. H-1 kan bevæge sig langs ujævne overflader og balancere på ét ben.

H-1-robotten er i stand til at omfavne et menneske sikkert, hvilket er en stor præstation. Disse maskiner har så meget kraft, at de kan være ekstremt farlige og skade mennesker, når de interagerer tæt. H-1 er i stand til at fornemme multiple dele af sin krop på én gang, så den ikke udøver for meget kraft eller tryk.

“Dette kan måske ikke være så vigtigt i industrielle anvendelser, men på områder som sygepleje, skal robotter være designet til meget tæt kontakt med mennesker,” forklarede Gordon Cheng.

Den nye teknologi er meget fleksibel, og den kan stadig fungere, selv hvis nogle af cellerne går tabt.

“Vores system er designet til at fungere fejlfrigt og hurtigt med alle slags robotter,” siger Gordon Cheng. “Nu arbejder vi på at skabe mindre hudceller med potentialet til at blive produceret i større mængder.”

Der er konstante udviklinger i AI-feltet, der bringer mennesker og robotter tættere sammen, og ny teknologi som denne er kritisk i at facilitere en sikker omgivelser, hvor begge kan fungere.