Η Ομάδα Ανάπτυξης του Πρώτου Αυτόνομου Ανθρωπόμορφου Ρομπότ με Πλήρη Σώμα Τεχνητής Δέρματος

Μια ομάδα από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Μονάχου (TUM) έχει αναπτύξει το πρώτο αυτόνομο ανθρωπόμορφο ρομπότ με πλήρη σώμα τεχνητής δέρματος. Κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα σύστημα που ζευγάρωνε τη τεχνητή δέρμα με αλγορίθμους ελέγχου. Αυνή νέα τεχνολογία θα βοηθήσει τα ρομπότ να γίνουν ικανά να αισθανθούν το σώμα τους και το περιβάλλον, το οποίο θα είναι σημαντικό όταν θα αρχίσουν να είναι συνηθισμένα μεταξύ των ανθρώπων.

Εάν ένα ρομπότ μπορεί να ναυηγηθεί καλύτερα στο περιβάλλον του μέσω της αίσθησης, θα είναι πολύ ασφαλέστερο γύρω από τους ανθρώπους. Ένα από τα πράγματα που θα μπορέσουν να κάνουν είναι να αποφεύγουν την αθέλητη επαφή και τα ατυχήματα.

Η ομάδα που ευθύνεται για τη νέα τεχνολογία περιελάμβανε τον Καθηγητή Gordon Cheng. Το δέρμα που αναπτύχθηκε αποτελείται από εξαγωνικές κυψέλες που έχουν διάμετρο περίπου ένα ίντσα. Κάθε μια από τις εξαγωνικές κυψέλες αποτελείται από einen μικροεπεξεργαστή και αισθητήρες, οι οποίοι βοηθούν στην ανίχνευση επαφής, επιτάχυνσης, εγγύτητας και θερμοκρασίας.

Οι πραγματικές κυψέλες του δέρματος δεν είναι καινούργιες· αναπτύχθηκαν πριν από 10 χρόνια από έναν Καθηγητή Συστημάτων Γνώσης στο TUM, τον Gordon Cheng. Αυτές οι νέες εξελίξεις από την ομάδα στο TUM άναψαν το πλήρες δυναμικό.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Proceedings of the IEEE.

Το Πρόβλημα της Υπολογιστικής Ικανότητας

Ένα από τα κύρια προβλήματα με την ανάπτυξη της τεχνητής δέρματος είναι η υπολογιστική ικανότητα. Επειδή το ανθρώπινο δέρμα έχει περίπου 5 εκατομμύρια υποδοχείς, έχει ήταν μια πρόκληση να το αναπαράγει στα ρομπότ. Η συνεχής επεξεργασία δεδομένων μέσω της χρήσης αισθητήρων μπορεί να υπερφορτώσει τα συστήματα.

Η ομάδα στο TUM αποφάσισε να μην παρακολουθεί το δέρμα συνεχώς. Αντίθετα, εστιάστηκαν στα γεγονότα για να μειώσουν την ανάγκη για τεράστια επεξεργασία προσπάθειας κατά το πολύ 90%. Στο νεοαναπτυγμένο τεχνητό δέρμα, οι μεμονωμένες κυψέλες μεταδίδουν πληροφορίες μόνο όταν υπάρχει αλλαγή στις τιμές. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει βαριά εξάρτηση από τους αισθητήρες για την ανίχνευση κάποιου είδους αίσθησης, η οποία θα αρχίσει την διαδικασία.

Κρίσιμο για την Αλληλεπίδραση Ανθρώπου-Ρομπότ

Αυτή η νέα τεχνική από τον Καθηγητή Cheng και την ομάδα του βοηθά στην αύξηση της ασφάλειας των μηχανών. Είναι τώρα οι πρώτοι που εφαρμόζουν τεχνητή δέρμα σε ένα αυτόνομο ανθρωπόμορφο ρομπότ που δεν εξαρτάται από εξωτερική επεξεργασία.

Το ρομπότ που χρησιμοποιήθηκε για το τεχνητό δέρμα ονομάζεται H-1 και έχει 1.260 κυψέλες και περισσότερους από 13.000 αισθητήρες. Οι αισθητήρες και οι κυψέλες βρίσκονται στο άνω μέρος του σώματος, τα χέρια, τα πόδια και τις σόλες των ποδιών. Λόγω αυτού, το ρομπότ μπορεί να αισθανθεί ολόκληρο το σώμα του, από πάνω μέχρι κάτω. Το H-1 μπορεί να κινείται σε ανώμαλες επιφάνειες και να ισορροπεί σε ένα πόδι.

Το ρομπότ H-1 είναι ικανό να αγκαλιάσει ασφαλώς ένα άνθρωπο, το οποίο είναι μια μεγάλη επιτυχία. Αυτά τα μηχανήματα έχουν τόσο μεγάλη δύναμη που μπορούν να είναι εξαιρετικά επικίνδυνα και να τραυματίσουν τους ανθρώπους όταν αλληλεπιδρούν στενά. Το H-1 είναι ικανό να αισθανθεί πολλά μέρη του σώματός του ταυτόχρονα, ώστε να μην ασκήσει υπερβολική δύναμη ή πίεση.

«Αυτό μπορεί να μην είναι τόσο σημαντικό στις βιομηχανικές εφαρμογές, αλλά σε περιοχές όπως η φροντίδα νοσηλείας, τα ρομπότ πρέπει να σχεδιαστούν για πολύ στενή επαφή με τους ανθρώπους», εξήγησε ο Gordon Cheng.

Η νέα τεχνολογία είναι πολύ ευέλικτη και μπορεί να λειτουργήσει ακόμη και αν κάποιες από τις κυψέλες χαθούν.

«Το σύστημά μας σχεδιάστηκε για να λειτουργήσει χωρίς προβλήματα και γρήγορα με όλα τα είδη ρομπότ», λέει ο Gordon Cheng. «Τώρα εργαζόμαστε για τη δημιουργία μικρότερων κυψελών του δέρματος με το δυναμικό να παραχθούν σε μεγαλύτερα números.»

Υπάρχουν συνεχείς εξελίξεις στο πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης που φέρνουν τους ανθρώπους και τα ρομπότ πιο κοντά, και νέα τεχνολογία όπως αυτή είναι κρίσιμη για τη διευκόλυνση ενός ασφαλούς περιβάλλοντος όπου και τα δύο μπορούν να λειτουργήσουν.