ทีมพัฒนารoboต์ฮิวแมนอยด์อิสระรุ่นแรกที่มีผิวหนังเทียมที่ครอบคลุมทั้งร่างกาย

ทีมจาก Technical University of Munich (TUM) ได้พัฒนารoboต์ฮิวแมนอยด์อิสระรุ่นแรกที่มีผิวหนังเทียมที่ครอบคลุมทั้งร่างกาย โดยสามารถสร้างระบบที่ผิวหนังเทียมและอัลกอริทึมควบคุมได้ เทคโนโลยีใหม่นี้จะช่วยให้รoboต์สามารถรับรู้ร่างกายและ環境ของตนเองได้ ซึ่งจะมีความสำคัญเมื่อรoboต์เริ่มใช้งานร่วมกับมนุษย์

หาก roboต์สามารถรับรู้สภาพแวดล้อมได้ดีขึ้นผ่านการรับรู้ จะทำให้ roboต์ปลอดภัยมากขึ้นเมื่ออยู่ใกล้กับมนุษย์ หนึ่งในสิ่งที่ roboต์สามารถทำได้คือหลีกเลี่ยงการสัมผัสที่ไม่พึงประสงค์และอุบัติเหตุ

ทีมที่รับผิดชอบในการพัฒนเทคโนโลยีใหม่นี้ประกอบด้วย Prof. Gordon Cheng ผิวหนังเทียมที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยเซลล์หกเหลี่ยมที่มีขนาดประมาณ 1 นิ้วในเส้นผ่านศูนย์กลาง แต่ละเซลล์ประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์และเซ็นเซอร์ที่ช่วยตรวจจับสัมผัส การเร่งความเร็ว ระยะทาง และอุณหภูมิ

เซลล์ผิวหนังเทียมไม่ใช่สิ่งใหม่ เพราะถูกพัฒนาขึ้นเมื่อ 10 ปีที่แล้วโดย Prof. Gordon Cheng ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบการรับรู้ ทีม TUM ได้ปลดล็อกศักยภาพเต็มของเทคโนโลยีนี้

การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the IEEE

ปัญหาความจุของการประมวลผล

หนึ่งในปัญหาที่สำคัญในการพัฒนาผิวหนังเทียมคือความจุของการประมวลผล เนื่องจากผิวหนังของมนุษย์มีประมาณ 5 ล้านตัวรับ ทำให้เป็นความท้าทายในการสร้างสิ่งเทียบเท่าใน roboต์ การประมวลผลข้อมูลอย่างต่อเนื่องผ่านเซ็นเซอร์สามารถทำให้ระบบเกิดความเสียหายได้

ทีม TUM ตัดสินใจไม่ติดตามผิวหนังเทียมอย่างต่อเนื่อง แต่ให้ความสนใจกับเหตุการณ์เพื่อลดความจำเป็นในการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก ซึ่งสามารถลดได้มากถึง 90% ในผิวหนังเทียมที่พัฒนาขึ้นใหม่ เซลล์แต่ละเซลล์ส่งต่อข้อมูลเฉพาะเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงค่า ซึ่งหมายความว่ามีการพึ่งพาเซ็นเซอร์ในการตรวจจับสิ่งเร้า ซึ่งจะเริ่มกระบวนการ

สำคัญสำหรับการโต้ตอบระหว่างมนุษย์และ roboต์

เทคนิคใหม่นี้โดย Prof. Cheng และทีมงานช่วยเพิ่มความปลอดภัยของเครื่องจักร พวกเขาเป็นคนแรกที่ใช้ผิวหนังเทียมกับ roboต์ฮิวแมนอยด์อิสระขนาดมนุษย์ที่ไม่พึ่งพาการคำนวณภายนอก

roboต์ที่ใช้ผิวหนังเทียมคือ H-1 มี 1,260 เซลล์และมากกว่า 13,000 เซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์และเซลล์เหล่านี้ตั้งอยู่บนร่างกายส่วนบน ขา และพื้นเท้า ทำให้ roboต์สามารถรับรู้ร่างกายทั้งหมดตั้งแต่บนลงล่าง roboต์ H-1 สามารถเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่ไม่เรียบและยืนได้ด้วยขาหนึ่ง

roboต์ H-1 สามารถกอดมนุษย์ได้อย่างปลอดภัย ซึ่งเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ เครื่องจักรเหล่านี้มีพลังมากและสามารถทำให้เกิดอันตรายได้เมื่อโต้ตอบใกล้กับมนุษย์ roboต์ H-1 สามารถรับรู้หลายส่วนของร่างกายพร้อมกันเพื่อไม่ให้ใช้กำลังหรือความดันมากเกินไป

“สิ่งนี้อาจไม่สำคัญในแอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรม แต่ในพื้นที่ดูแลผู้ป่วย roboต์ต้องได้รับการออกแบบสำหรับการสัมผัสใกล้ชิดกับคน” Gordon Cheng อธิบาย

เทคโนโลยีใหม่นี้มีความยืดหยุ่นและยังสามารถทำงานได้แม้ว่าเซลล์บางเซลล์จะสูญหายไป

“ระบบของเราถูกออกแบบมาเพื่อทำงานได้อย่างไม่มีปัญหาและรวดเร็วกับ roboต์ทุกประเภท” Gordon Cheng กล่าว “ตอนนี้เรากำลังพัฒน์เซลล์ผิวหนังเทียมขนาดเล็กที่สามารถผลิตได้ในจำนวนมาก”

มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้าน AI ที่ทำให้มนุษย์และ roboต์ใกล้กันมากขึ้น และเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่นนี้มีความสำคัญในการอำนวยความสะดวกสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยที่ทั้งสองสามารถทำงานได้