Il team sviluppa il primo robot umanoide autonomo con pelle artificiale per tutto il corpo 

Un team dell'Università tecnica di Monaco (TUM) ha sviluppato il primo robot umanoide autonomo con pelle artificiale per tutto il corpo. Sono stati in grado di creare un sistema che accoppiasse la pelle artificiale con algoritmi di controllo. Questa nuova tecnologia aiuterà i robot a diventare capaci di percepire il proprio corpo e l'ambiente, il che sarà importante quando inizieranno inevitabilmente a essere comuni tra gli esseri umani. 

Se un robot è in grado di navigare meglio nel suo ambiente attraverso l'uso del rilevamento, sarà molto più sicuro in presenza di esseri umani. Una delle cose che potranno fare è evitare contatti indesiderati e incidenti.

Il team responsabile della nuova tecnologia comprendeva il Prof. Gordon Cheng. La pelle che è stata sviluppata è costituita da cellule esagonali che hanno un diametro di circa un pollice. Ognuna delle celle esagonali è costituita da un microprocessore e sensori, che aiutano a rilevare il contatto, l'accelerazione, la prossimità e la temperatura. 

Le attuali cellule della pelle non sono nuove; sono stati sviluppati 10 anni fa da un professore di sistemi cognitivi alla TUM, Gordon Cheng. Questi nuovi sviluppi del team di TUM hanno sbloccato tutto il potenziale. 

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Atti dell'IEEE. 

Il problema della capacità di calcolo

Uno dei maggiori problemi con lo sviluppo della pelle artificiale è la capacità di calcolo. Poiché la pelle umana ha circa 5 milioni di recettori, è stata una sfida ricrearla nei robot. La costante elaborazione dei dati attraverso l'uso di sensori può sovraccaricare i sistemi. 

Il team di TUM ha deciso di non monitorare costantemente la pelle. Invece, si sono concentrati sugli eventi per ridurre la necessità di un enorme sforzo di elaborazione fino al 90%. Nella pelle artificiale di nuova concezione, le singole cellule trasmettono informazioni solo quando si verifica un cambiamento nei valori. Ciò significa che c'è un forte affidamento sui sensori per rilevare un qualche tipo di sensazione, che a sua volta avvierà il processo. 

Fondamentale per l'interazione uomo-robot

Questa nuova tecnica del Prof. Cheng e del suo team contribuisce ad aumentare la sicurezza delle macchine. Ora sono i primi ad applicare la pelle artificiale a un robot autonomo di dimensioni umane che non dipende da calcoli esterni. 

Il robot che hanno usato per la pelle artificiale si chiama robot H-1 e ha 1,260 cellule e più di 13,000 sensori. I sensori e le cellule si trovano sulla parte superiore del corpo, sulle braccia, sulle gambe e sulla pianta dei piedi. Per questo motivo, il robot può percepire tutto il suo corpo, dall'alto verso il basso. L'H-1 può muoversi su superfici irregolari e restare in equilibrio su una gamba sola. 

Il robot H-1 è in grado di abbracciare in sicurezza un essere umano, il che è un grande risultato. Queste macchine hanno una tale potenza che possono essere estremamente pericolose e ferire gli esseri umani quando interagiscono strettamente. L'H-1 è in grado di percepire più parti del suo corpo contemporaneamente in modo da non esercitare troppa forza o pressione. 

"Questo potrebbe non essere così importante nelle applicazioni industriali, ma in aree come l'assistenza infermieristica, i robot devono essere progettati per un contatto molto stretto con le persone", ha spiegato Gordon Cheng.

La nuova tecnologia è molto versatile e può continuare a funzionare anche in caso di perdita di alcune celle. 

"Il nostro sistema è progettato per funzionare senza problemi e rapidamente con tutti i tipi di robot", afferma Gordon Cheng. "Ora stiamo lavorando per creare cellule cutanee più piccole, con il potenziale per essere prodotte in quantità maggiori".

Ci sono sviluppi costanti nel campo dell'intelligenza artificiale che stanno avvicinando umani e robot e una nuova tecnologia come questa è fondamentale per facilitare un ambiente sicuro in cui entrambi possono operare.