Echipa dezvoltă primul robot umanoid autonom cu piele artificială pe tot corpul

O echipă de la Universitatea Tehnică din München (TUM) a dezvoltat primul robot umanoid autonom cu piele artificială pe tot corpul. Ei au reușit să creeze un sistem care combină pielea artificială cu algoritmi de control. Această nouă tehnologie va ajuta roboții să devină capabili să simtă propriul corp și mediu, ceea ce va fi important atunci când vor deveni obișnuiți printre oameni.

Dacă un robot poate naviga mai bine în mediu prin utilizarea simțurilor, va fi mult mai sigur în jurul oamenilor. Una dintre lucrurile pe care le pot face este să evite contactul nedorit și accidentele.

Echipa responsabilă pentru noua tehnologie a inclus prof. Gordon Cheng. Pielea dezvoltată este alcătuită din celule hexagonale cu diametrul de aproximativ 2,5 cm. Fiecare celulă hexagonală conține un microprocesor și senzori care ajută la detectarea contactului, accelerației, proximității și temperaturii.

Celulele pielii în sine nu sunt noi; au fost dezvoltate în urmă cu 10 ani de către un profesor de sisteme cognitive de la TUM, Gordon Cheng. Noile dezvoltări ale echipei de la TUM au deblocat potențialul lor complet.

Cercetarea a fost publicată în revista Proceedings of the IEEE.

Problema capacității de calcul

Una dintre principalele probleme cu dezvoltarea pielii artificiale este capacitatea de calcul. Deoarece pielea umană are aproximativ 5 milioane de receptori, a fost o provocare să o recreăm la roboți. Procesarea constantă a datelor prin utilizarea senzorilor poate supraîncărca sistemele.

Echipa de la TUM a decis să nu monitorizeze pielea în mod constant. În schimb, s-au concentrat pe evenimente pentru a reduce nevoia de efort de procesare masivă cu până la 90%. În noua piele artificială dezvoltată, celulele individuale transmit informații doar atunci când există o schimbare în valori. Acest lucru înseamnă că există o dependență puternică de senzori pentru a detecta un anumit tip de senzație, care va iniția procesul.

Critic pentru interacțiunea om-robot

Această nouă tehnică a prof. Cheng și a echipei sale ajută la creșterea siguranței mașinilor. Ei sunt acum primii care aplică piele artificială la un robot umanoid autonom de dimensiune umană care nu depinde de calculul extern.

Robotul pe care l-au utilizat pentru pielea artificială se numește H-1 și are 1.260 de celule și peste 13.000 de senzori. Senzorii și celulele sunt situate pe partea superioară a corpului, brațe, picioare și talpa picioarelor. Din cauza acestui fapt, robotul poate simți întregul său corp, de la cap la picioare. H-1 poate merge pe suprafețe inegale și se poate echilibra pe o singură picior.

Robotul H-1 este capabil să îmbrățișeze în siguranță un om, ceea ce este o realizare remarcabilă. Aceste mașini au o putere atât de mare încât pot fi extrem de periculoase și pot răni oamenii atunci când interacționează strâns. H-1 poate simți multiple părți ale corpului său în același timp, astfel încât nu exercită o forță sau presiune prea mare.

“Acest lucru nu poate fi atât de important în aplicațiile industriale, dar în domenii precum îngrijirea medicală, roboții trebuie să fie proiectați pentru contactul foarte strâns cu oamenii”, a explicat Gordon Cheng.

Noua tehnologie este foarte versatilă și poate funcționa chiar și dacă unele celule sunt pierdute.

“Sistemul nostru este proiectat să funcționeze fără probleme și rapid cu toate tipurile de roboți”, spune Gordon Cheng. “Acum lucrăm la crearea unor celule de piele mai mici, cu potențialul de a fi produse în număr mai mare.”

Există dezvoltări constante în domeniul inteligenței artificiale care aduc oamenii și roboții mai aproape, iar tehnologia nouă, cum ar fi aceasta, este critică pentru facilitarea unui mediu sigur în care ambele pot opera.