Nýr skynjari gerir vélmennum kleift að ‘sjá’ snertingu í gegnum liti

Verkfræðingar við Queen Mary University of London hafa þróað mjúkt, teygjanlegt efni sem gerir vélmennum kleift að "sjá" það sem þau snerta í rauntíma með því að breyta vélrænum þrýstingi í skæra litamynstur — bylting sem teymið segir að útrými þeim tölvulegu flöskuhálsum sem lengi hafa hrjáð snertiskynjun vélmenna.

Hvernig skynjarinn virkar

Rannsóknin, sem birt var 3. júlí í tímaritinu Science Advances, lýsir vélkróman snertiskynjara sem er smíðaður úr teygjanlegum Bragg-endurskinsmerki sem er klemmt á milli tveggja mjúkra sílikonlaga. Þegar hlutur þrýstir á efnið afmyndast smásæ innri uppbygging þess, sem breytir bylgjulengdum ljóssins sem það endurvarpar og framleiðir staðbundna uppbyggilega liti á nákvæmum snertipunkti. Venjuleg ódýr USB-myndavél fangar þessi litasvið beint og skilar hárri upplausn þrýstikorta án raflagna, djúpnámsendurbyggingar eða tölvulegrar seinkunar.techxplore+2

Tækið náði um það bil 100 míkrómetra upplausn við prófun — nógu fínni til að mynda rásir í fingrafari manns, afrek sem myndi krefjast þúsunda einstakra örrafeindahluta samkvæmt eldri skynjarahugmyndum.neurosciencenews

Frá rannsóknarstofuprótótýpu til hugsanlegrar notkunar

"Þú myndir ekki giska á hversu miklar upplýsingar myndast þegar fingurinn þinn ýtir á ljósrofa," sagði Giacomo Sasso, nýdoktor við verkfræði- og efnisvísindadeild Queen Mary sem fann upp aðferðina. "Lykilhugmyndin á bak við þetta verkefni var að hugsa út fyrir kassann: í stað þess að fella inn þétt og ofhönnuð skynjarakerfi er skynjunin færð inn í efnið sjálft".techxplore+1

Prófessor James Busfield, meðhöfundur, bætti við: "Það sem er sérstaklega öflugt er að upplýsingarnar eru nú þegar í ljósmerkinu. Þú ert ekki lengur að endurbyggja snertingu — þú ert að fylgjast með henni beint".neurosciencenews

Teymið sér fyrir sér að tæknin verði notuð utan um vélmennagrip í nákvæmnisframleiðslu, gefi gervilimum stöðugt snertiviðbragð og geri skurðaðgerðakerfum kleift að greina heilbrigðan vef frá óeðlilegum í gegnum nákvæm þrýstingsmerki.techxplore+1

Viðvarandi vandamál leyst

Hefðbundnir skynjarar byggðir á taxel-einingum starfa í rauntíma en upplausn þeirra er takmörkuð af líkamlegri fjarlægð og raflögnum, á meðan núverandi sjónrænir snertiskynjarar ná aðeins fínni smáatriðum með kostnaði af mikilli tölvuvinnslu sem veldur seinkun. Vélkróma nálgunin kemst hjá þessari málamiðlun með því að kóða kraftgögn beint inn í ljósrófið. Meðhöfundar frá Háskólanum í Flórens, Háskólanum í Tríeste og Háskólanum í Trento unnu saman að verkinu og sameinuðu sérfræðiþekkingu í mjúkri vélmennafræði og fjölliðuvísindum.science+2