Η Ομάδα Αναπτύσσει το Πρώτο Αυτόνομο Ανθρωπόμορφο Ρομπότ με Πλήρη Σώμα Τεχνητό Δέρμα

Μια ομάδα από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) έχει αναπτύξει το πρώτο αυτόνομο ανθρωπόμορφο ρομπότ με πλήρες σώμα τεχνητό δέρμα. Κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα σύστημα που ζευγάρωνε το τεχνητό δέρμα με αλγορίθμους ελέγχου. Αυτή η νέα τεχνολογία θα βοηθήσει τα ρομπότ να γίνουν ικανά να αισθάνονται το σώμα τους και το περιβάλλον, το οποίο θα είναι σημαντικό όταν τελικά αρχίσουν να είναι συνηθισμένα μεταξύ των ανθρώπων.

Εάν ένα ρομπότ μπορεί να ναυηγεί 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 ανεπιθύμητη επαφή και τα ατυχήματα.

Η ομάδα που ευθύνεται για τη νέα τεχνολογία περιλαμβάνει 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 νέες· αναπτύχθηκαν πριν από 10 χρόνια από έναν καθηγητή Συστημάτων Γνωστικής στο TUM, τον Gordon Cheng. Αυτές οι νέες εξελίξεις από την ομάδα στο TUM ξεκλείδωσαν 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 του τεχνητού δέρματος είναι η υπολογιστική ικανότητα. Επειδή το ανθρώπινο δέρμα έχει περίπου 5 εκατομμύρια υποδοχείς, ήταν μια πρόκληση να το αναπαράγουμε στα ρομπότ. Η συνεχής επεξεργασία δεδομένων μέσω της χρήσης αισθητήρων μπορεί να υπερφορτώνει τα συστήματα.

Η ομάδα στο TUM αποφάσισε να μην παρακολουθεί το δέρμα συνεχώς. Αντίθετα, επικεντρώθηκαν στα γεγονότα για να μειώσουν την ανάγκη για τεράστια υπολογιστική προσπάθεια μέχρι και 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 με τη σειρά της θα ξεκινήσει τη 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 οι πρώτοι που εφαρμόζουν τεχνητό δέρμα σε ένα αυτόνομο ρομπότ ανθρώπινου μεγέθους που δεν εξαρτάται από εξωτερική υπολογιστική.

Το ρομπότ που χρησιμοποιήθηκε για το τεχνητό δέρμα ονομάζεται H-1 ρομπότ 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 этого, το ρομπότ μπορεί να αισθανθεί το σώμα του, από την κορυφή μέχρι τα πόδια. Το H-1 μπορεί να κινείται σε ανώμαλες επιφάνειες και να ισορροπεί σε ένα πόδι.

Το ρομπότ H-1 είναι ικανό να αγκαλιάζει ασφαλώς έναν άνθρωπο, το οποίο είναι μια μεγάλη επιτυχία. Αυτά τα μηχανήματα έχουν इतनή δύναμη που μπορούν να είναι εξαιρετικά επικίνδυνα και να τραυματίζουν 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 ακόμη 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 δέρματος με δυνατότητα να παραχθούν σε μεγαλύτερες ποσότητες.»

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 eines ασφαλούς περιβάλλοντος όπου και τα δύο μπορούν να λειτουργήσουν.