Команда разработала первый в мире автономный гуманоидный робот с искусственной кожей всего тела

Команда из Технического университета Мюнхена (TUM) разработала первый в мире автономный гуманоидный робот с искусственной кожей всего тела. Они смогли создать систему, которая объединила искусственную кожу с алгоритмами управления. Эта новая технология позволит роботам стать способными чувствовать свое собственное тело и окружающую среду, что будет важно, когда они неизбежно начнут быть повсеместными среди людей.

Если робот сможет лучше ориентироваться в своей среде с помощью датчиков, он будет намного безопаснее рядом с людьми. Одним из вещей, которые они смогут делать, будет избегать нежелательного контакта и аварий.

Команда, ответственная за новую технологию, включала профессора Гордона Ченга. Разработанная кожа состоит из гексагональных клеток диаметром около одного дюйма. Каждая из гексагональных клеток состоит из микропроцессора и датчиков, которые помогают обнаруживать контакт, ускорение, близость и температуру.

Самые кожные клетки не новые; они были разработаны 10 лет назад профессором когнитивных систем в TUM, Гордоном Ченгом. Эти новые разработки команды в TUM разблокировали полный потенциал.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the IEEE.

Проблема вычислительной мощности

Одной из основных проблем при разработке искусственной кожи является вычислительная мощность. Поскольку человеческая кожа имеет около 5 миллионов рецепторов, было сложно воспроизвести ее в роботах. Постоянная обработка данных с помощью датчиков может перегрузить системы.

Команда в TUM решила не отслеживать кожу постоянно. Вместо этого они сосредоточились на событиях, чтобы уменьшить необходимость в огромных вычислительных усилиях на 90%. В новой разработанной искусственной коже отдельные клетки передают информацию только при изменении значений. Это означает, что есть сильная зависимость от датчиков для обнаружения некоторого рода ощущения, которое, в свою очередь, инициирует процесс.

Критически важный для взаимодействия человека и робота

Эта новая техника профессора Ченга и его команды помогает увеличить безопасность машин. Они стали первыми, кто применил искусственную кожу к автономному роботу человеческого размера, который не зависит от внешних вычислений.

Робот, который они использовали для искусственной кожи, называется H-1, и он имеет 1260 клеток и более 13 000 датчиков. Датчики и клетки расположены на верхней части тела, руках, ногах и подошвах ног. Благодаря этому робот может чувствовать все свое тело, от верха до низа. H-1 может двигаться по неровным поверхностям и балансировать на одной ноге.

Робот H-1 способен безопасно обнимать человека, что является большим достижением. Эти машины имеют такую силу, что могут быть чрезвычайно опасными и травмировать людей при близком взаимодействии. H-1 может чувствовать несколько частей своего тела одновременно, чтобы не оказывать слишком большую силу или давление.

«Это может быть не так важно в промышленных приложениях, но в таких областях, как уход за больными, роботы должны быть разработаны для очень близкого контакта с людьми», – объяснил Гордон Ченг.

Новая технология очень универсальна и может функционировать даже если некоторые клетки будут утеряны.

«Наша система разработана для работы без проблем и быстро с любыми роботами», – говорит Гордон Ченг. «Теперь мы работаем над созданием более мелких кожных клеток с потенциалом быть произведенными в большем количестве».

Есть постоянные разработки в области ИИ, которые приближают людей и роботов, и такие новые технологии, как эта, являются критически важными для создания безопасной среды, в которой могут работать и люди, и роботы.