Team Utvecklar Världens Första Autonoma Humanoida Robot Med Fullkropps Konstgjord Hud

Ett team från Tekniska universitetet i München (TUM) har utvecklat världens första autonoma humanoida robot med fullkropps konstgjord hud. De kunde skapa ett system som kombinerade konstgjord hud med kontrollalgoritmer. Denna nya teknik kommer att hjälpa robotar att bli kapabla att känna sin egen kropp och omgivning, vilket kommer att vara viktigt när de så småningom börjar bli vanliga bland människor.

Om en robot kan navigera sin omgivning bättre genom att använda sig av sinnesintryck, kommer den att vara mycket säkrare runt människor. En av de saker de kommer att kunna göra är att undvika oönskad kontakt och olyckor.

Teamet som ansvarade för den nya tekniken inkluderade Prof. Gordon Cheng. Den konstgjorda huden som utvecklades bestod av hexagonala celler som var cirka en tum i diameter. Var och en av de hexagonala cellerna bestod av en mikroprocessor och sensorer, som hjälpte till att upptäcka kontakt, acceleration, närhet och temperatur.

De faktiska hudcellerna är inte nya; de utvecklades för 10 år sedan av en professor i kognitiva system vid TUM, Gordon Cheng. Dessa nya utvecklingar av teamet vid TUM låste upp den fulla potentialen.

Forskningen publicerades i tidskriften Proceedings of the IEEE.

Problemet Med Beräkningskapacitet

Ett av de stora problemen med utvecklingen av konstgjord hud är beräkningskapacitet. Eftersom den mänskliga huden har cirka 5 miljoner receptorer, har det varit en utmaning att återskapa den i robotar. Den konstanta bearbetningen av data genom användning av sensorer kan överbelasta system.

Teamet vid TUM beslutade att inte övervaka huden konstant. Istället fokuserade de på händelser för att minska behovet av massiv bearbetningsinsats med så mycket som 90%. I den nyligen utvecklade konstgjorda huden överför enskilda celler information endast när det finns en förändring i värden. Detta innebär att det finns en tung tillit till sensorerna för att upptäcka någon form av sensation, som i sin tur kommer att initiera processen.

Kritiskt För Människa-Robot Interaktion

Denna nya teknik av Prof. Cheng och hans team hjälper till att öka säkerheten hos maskinerna. De är nu de första som applicerar konstgjord hud på en humanstor autonom robot som inte är beroende av extern beräkning.

Roboten som de använde för den konstgjorda huden kallas H-1, och den har 1 260 celler och mer än 13 000 sensorer. Sensorerna och cellerna är belägna på den övre kroppen, armarna, benen och fotsulorna. På grund av detta kan roboten känna hela sin kropp, från topp till botten. H-1 kan röra sig på ojämna ytor och balansera på ett ben.

H-1-roboten är kapabel att säkert omfamna en människa, vilket är en stor prestation. Dessa maskiner har sådan kraft att de kan vara extremt farliga och skada människor när de interagerar nära. H-1 kan känna flera delar av sin kropp samtidigt så att den inte utövar för mycket kraft eller tryck.

“Detta kanske inte är så viktigt i industriella tillämpningar, men inom områden som vård, måste robotar vara utformade för mycket nära kontakt med människor”, förklarade Gordon Cheng.

Den nya tekniken är mycket mångsidig, och den kan fortfarande fungera även om några av cellerna förloras.

“Vårt system är utformat för att fungera felfritt och snabbt med alla typer av robotar”, säger Gordon Cheng. “Nu arbetar vi med att skapa mindre hudceller med potential att produceras i större antal.”

Det finns konstanta utvecklingar inom AI-området som bringar människor och robotar närmare varandra, och ny teknik som denna är kritisk för att skapa en säker miljö där båda kan operera.