Đội ngũ phát triển Robot nhân tạo tự động đầu tiên với Da nhân tạo Toàn thân

Một đội nghiên cứu từ Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) đã phát triển robot nhân tạo tự động đầu tiên với da nhân tạo toàn thân. Họ đã tạo ra một hệ thống kết hợp da nhân tạo với thuật toán điều khiển. Công nghệ mới này sẽ giúp robot trở nên có khả năng cảm nhận được cơ thể và môi trường của mình, điều này sẽ rất quan trọng khi chúng bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày.

Nếu một robot có thể điều hướng môi trường của mình thông qua cảm nhận, nó sẽ trở nên an toàn hơn khi ở gần con người. Một trong những điều chúng có thể làm là tránh tiếp xúc và tai nạn không mong muốn.

Đội nghiên cứu chịu trách nhiệm cho công nghệ mới này bao gồm Giáo sư Gordon Cheng. Da nhân tạo được phát triển bao gồm các tế bào hình lục giác có đường kính khoảng một inch. Mỗi tế bào hình lục giác bao gồm một bộ xử lý và các cảm biến, giúp phát hiện tiếp xúc, gia tốc, khoảng cách và nhiệt độ.

Các tế bào da thực sự không mới; chúng được phát triển 10 năm trước bởi một Giáo sư Hệ thống Nhận thức tại TUM, Gordon Cheng. Những phát triển mới này của đội tại TUM đã mở khóa toàn bộ tiềm năng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Proceedings of the IEEE.

Vấn đề về Khả năng Tính toán

Một trong những vấn đề lớn với sự phát triển của da nhân tạo là khả năng tính toán. Vì da người có khoảng 5 triệu thụ thể, việc tái tạo nó trong robot đã trở thành một thách thức. Việc xử lý liên tục dữ liệu thông qua cảm biến có thể làm quá tải hệ thống.

Đội tại TUM đã quyết định không theo dõi da liên tục. Thay vào đó, họ tập trung vào các sự kiện để giảm nhu cầu xử lý lớn lên đến 90%. Trong da nhân tạo mới được phát triển, các tế bào riêng lẻ truyền tải thông tin chỉ khi có sự thay đổi về giá trị. Điều này có nghĩa là có sự phụ thuộc nặng vào cảm biến để phát hiện một số loại cảm giác, điều này sẽ khởi động quá trình.

Quan trọng cho Tương tác giữa Người và Robot

Kỹ thuật mới này của Giáo sư Cheng và đội của ông giúp tăng cường an toàn của máy móc. Họ hiện là những người đầu tiên áp dụng da nhân tạo cho robot tự động cỡ người không phụ thuộc vào tính toán ngoài.

Robot mà họ sử dụng cho da nhân tạo được gọi là H-1, và nó có 1.260 tế bào và hơn 13.000 cảm biến. Các cảm biến và tế bào được đặt trên phần thân trên, tay, chân và đế giày. Vì vậy, robot có thể cảm nhận toàn bộ cơ thể, từ trên xuống dưới. H-1 có thể di chuyển trên bề mặt không đều và giữ thăng bằng trên một chân.

Robot H-1 có khả năng ôm một người an toàn, điều này là một thành tựu lớn. Những máy móc này có sức mạnh lớn đến mức chúng có thể rất nguy hiểm và gây thương tích cho con người khi tương tác gần gũi. H-1 có thể cảm nhận nhiều phần của cơ thể cùng một lúc để không applies quá nhiều lực hoặc áp lực.

“Điều này có thể không quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp, nhưng trong các lĩnh vực như chăm sóc y tế, robot phải được thiết kế để tiếp xúc rất gần với người,” Gordon Cheng giải thích.

Công nghệ mới này rất linh hoạt, và nó vẫn có thể hoạt động ngay cả khi một số tế bào bị mất.

“Hệ thống của chúng tôi được thiết kế để hoạt động không gặp sự cố và nhanh chóng với tất cả các loại robot,” Gordon Cheng nói. “Hiện tại, chúng tôi đang làm việc để tạo ra các tế bào da nhỏ hơn có khả năng được sản xuất với số lượng lớn hơn.”

Có những phát triển liên tục trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo đang đưa con người và robot đến gần nhau, và công nghệ mới như này là quan trọng trong việc tạo ra một môi trường an toàn nơi cả hai có thể hoạt động.