Նոր սենսորը թույլ է տալիս ռոբոտներին «տեսնել» հպումը գույների միջոցով

Լոնդոնի Քուին Մերի համալսարանի ինժեներները մշակել են փափուկ, ձգվող նյութ, որը թույլ է տալիս ռոբոտներին իրական ժամանակում «տեսնել» այն, ինչին դիպչում են՝ մեխանիկական ճնշումը վերածելով վառ գունային նախշերի. սա մի բեկումնային նվաճում է, որը, ըստ թիմի, վերացնում է հաշվողական խոչընդոտը, որը երկար ժամանակ խանգարում էր ռոբոտային տակտիլային սենսորիկային:

Ինչպես է աշխատում սենսորը

Հուլիսի 3-ին Science Advances ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը նկարագրում է մեխանոքրոմային տակտիլային սենսոր, որը կառուցված է ձգվող Բրեգի ռեֆլեկտորից՝ տեղադրված երկու փափուկ սիլիկոնային շերտերի միջև: Երբ օբյեկտը սեղմվում է նյութի մեջ, դրա միկրոսկոպիկ ներքին կառուցվածքը դեֆորմացվում է՝ փոխելով անդրադարձող լույսի ալիքի երկարությունը և ստեղծելով տարածականորեն լուծելի կառուցվածքային գույներ հպման հենց կետում: Ստանդարտ, էժան USB տեսախցիկը ուղղակիորեն ֆիքսում է այդ գունային դաշտերը՝ տալով բարձր լուծաչափի ճնշման քարտեզներ՝ առանց որևէ էլեկտրոնային լարերի, խորը ուսուցման վերակառուցման կամ հաշվողական ուշացման:techxplore+2

Սարքը փորձարկման ընթացքում հասել է մոտավորապես 100 միկրոմետր լուծաչափի, ինչը բավականաչափ մանրակրկիտ է մարդու մատնահետքի գծերը պատկերելու համար, մի սխրանք, որը հին սենսորային պարադիգմների դեպքում կպահանջեր հազարավոր առանձին միկրոէլեկտրոնային բաղադրիչներ:neurosciencenews

Լաբորատոր նախատիպից մինչև հնարավոր կիրառություններ

«Դուք չեք պատկերացնի, թե որքան տեղեկատվություն է գեներացվում, երբ ձեր մատը սեղմում է լույսի անջատիչը», — ասել է Ջակոմո Սասոն՝ Լոնդոնի Քուին Մերի համալսարանի Ճարտարագիտության և նյութագիտության դպրոցի հետդոկտորանտը, ով հորինել է այս մոտեցումը: «Այս նախագծի հիմքում ընկած հիմնական գաղափարը շրջանակներից դուրս մտածելն էր. խիտ և չափազանց բարդ սենսորային զանգվածներ ներդնելու փոխարեն, սենսորիկան տեղափոխվել է հենց նյութի մեջ»:techxplore+1

Պրոֆեսոր Ջեյմս Բասֆիլդը՝ համահեղինակը, ավելացրել է. «Հատկապես հզորն այն է, որ տեղեկատվությունն արդեն լույսի ազդանշանի մեջ է: Դուք այլևս չեք վերակառուցում հպումը, դուք ուղղակիորեն դիտարկում եք այն»:neurosciencenews

Թիմը պատկերացնում է տեխնոլոգիայի կիրառումը ռոբոտային բռնիչներում՝ ճշգրիտ արտադրության համար, պրոթեզներին շարունակական տակտիլային հետադարձ կապ տրամադրելու և վիրաբուժական համակարգերի համար, որպեսզի նրանք կարողանան տարբերել առողջ և ախտահարված հյուսվածքները ճնշման նուրբ ստորագրությունների միջոցով:techxplore+1

Լուծված մշտական խնդիր

Ավանդական տաքսելների վրա հիմնված սենսորները աշխատում են իրական ժամանակում, սակայն դրանց լուծաչափը սահմանափակված է ֆիզիկական հեռավորությամբ և լարերով, մինչդեռ գոյություն ունեցող տեսողական տակտիլային սենսորները կարող են ավելի մանրամասն տվյալներ ստանալ միայն ծանր հաշվարկների գնով, ինչը հանգեցնում է ուշացման: Մեխանոքրոմային մոտեցումը լիովին շրջանցում է այդ փոխզիջումը՝ ուժի տվյալները ուղղակիորեն լույսի սպեկտրում կոդավորելով: Ֆլորենցիայի, Տրիեստի և Տրենտոյի համալսարանների համահեղինակները համագործակցել են այս աշխատանքի վրա՝ միավորելով փորձը փափուկ ռոբոտաշինության և պոլիմերային գիտության ոլորտներում:science+2