ساخت حسگری شبیه به پوست

از تارنمای نانو ورک، سونیا گروس محقق مؤسسه رباتیک و هوش ماشینی وابسته به دانشگاه صنعتی مونیخ (TUM) گفت: تشخیص و حسگری محیط برای درک نحوه تعامل مؤثر با محیط ضروری است. یک عامل مهم برای تعامل با اشیا، شکل آنها است.

وی افزود: این نتایج تعیین می‌کند که چگونه می‌توانیم وظایف خاصی را انجام دهیم. علاوه بر این، ویژگی‌های فیزیکی اجسام، مانند سختی و انعطاف‌پذیری آن‌ها، برای مثال بر نحوه درک و دستکاری آنها تأثیر می‌گذارد.

آنچه در رباتیک و پروتز مهم است، تقلید واقع گرایانه از مهارت‌های حسی – حرکتی فردی مانند مهارت‌های موجود در دست انسان است. در رباتیک، حسگرهای نیرو و گشتاور به طور کامل در اکثر دستگاه‌ها ادغام می‌شوند. این حسگرها بازخورد ارزشمندی را در مورد تعاملات سیستم روباتیک، مانند دست مصنوعی، با محیط اطراف ارائه می‌دهند.

با این حال، حسگرهای سنتی از نظر امکانات سفارشی‌سازی محدود شده‌اند. همچنین نمی‌توان آنها را به اشیاء دلخواه متصل کرد. تاکنون هیچ فرآیندی برای تولید حسگر برای اجسام صلب با اشکال و اندازه‌های دلخواه وجود نداشته است.

این نقطه شروع تحقیقات سونیا گروس و دیگو هیدالگو بود. این گروه تحقیقاتی همچنین چارچوبی را ایجاد کرده است که تا حد زیادی فرآیند تولید این پوست را خودکار می‌کند.

هیدالگو از دیگر محققان گفت: ما از نرم‌افزار برای ساختن ساختار سیستم‌های حسی استفاده می‌کنیم. سپس این اطلاعات را به یک چاپگر سه‌بعدی می‌فرستیم که حسگرهای نرم ما در آنجا ساخته می‌شوند.

وی افزود: چاپگر یک خمیر سیاه رسانا را به سیلیکون مایع تزریق می‌کند. سیلیکون سفت می‌شود، اما خمیر توسط آن محصور شده و مایع باقی می‌ماند. هنگامی که حسگر فشرده یا کشیده می‌شود، مقاومت الکتریکی آنها تغییر می‌کند. این به ما می‌گوید که چه مقدار نیروی فشاری یا کششی به یک سطح اعمال می‌شود.

هیدالگو توضیح داد که ما از این اصل برای به دست آوردن یک درک کلی از تعامل با اشیا و به طور خاص، برای یادگیری نحوه کنترل یک دست مصنوعی در تعامل با این اشیا استفاده می‌کنیم.

حسگرهای تعبیه شده در سیلیکون با سطح مورد نظر (مانند انگشتان یا دست‌ها) تنظیم می‌شوند و داده‌های دقیقی را ارائه می‌دهند که می‌تواند برای تعامل با محیط استفاده شود.

پروفسور سامی حدادین، مدیر اجرایی این تحیقیق هم اظهار داشت: ادغام این حسگرهای نرم و پوست مانند در اشیاء سه‌بعدی، مسیرهای جدیدی را برای حسگری لمسی پیشرفته در هوش مصنوعی باز می‌کند.