ახალი სენსორი რობოტებს საშუალებას აძლევს შეხება ფერების მეშვეობით „დაინახონ“

ლონდონის ქუინ მერის უნივერსიტეტის ინჟინრებმა შეიმუშავეს რბილი, ელასტიური მასალა, რომელიც რობოტებს საშუალებას აძლევს რეალურ დროში „დაინახონ“ ის, რასაც ეხებიან, მექანიკური წნევის ცოცხალ ფერად ნიმუშებად გარდაქმნის გზით — ეს არის მიღწევა, რომელიც, გუნდის თქმით, გამორიცხავს გამოთვლით შეფერხებას, რაც დიდი ხანია აწუხებს რობოტულ ტაქტილურ სენსორიკას.

როგორ მუშაობს სენსორი

3 ივლისს ჟურნალ Science Advances-ში გამოქვეყნებული კვლევა აღწერს მექანოქრომულ ტაქტილურ სენსორს, რომელიც აგებულია ელასტიური ბრეგის რეფლექტორისგან, მოთავსებული ორ რბილ სილიკონის ფენას შორის. როდესაც ობიექტი აწვება მასალას, მისი მიკროსკოპული შიდა არქიტექტურა დეფორმირდება, რაც ცვლის არეკლილი სინათლის ტალღის სიგრძეს და ქმნის სივრცულად გარჩევად სტრუქტურულ ფერებს კონტაქტის ზუსტ წერტილში. სტანდარტული, დაბალბიუჯეტიანი USB კამერა პირდაპირ აფიქსირებს ამ ფერად ველებს და იძლევა მაღალი გარჩევადობის წნევის რუკებს ყოველგვარი ელექტრონული გაყვანილობის, ღრმა სწავლების რეკონსტრუქციის ან გამოთვლითი შეყოვნების გარეშე.techxplore+2

მოწყობილობამ ტესტირებისას მიაღწია დაახლოებით 100-მიკრომეტრიან გარჩევადობას — რაც საკმარისად წვრილია ადამიანის თითის ანაბეჭდის ხაზების გამოსასახად, რაც ძველი სენსორული პარადიგმების პირობებში ათასობით ცალკეული მიკროელექტრონული კომპონენტის გამოყენებას მოითხოვდა.neurosciencenews

ლაბორატორიული პროტოტიპიდან პოტენციურ გამოყენებამდე

„ვერ წარმოიდგენთ, რამდენი ინფორმაცია გენერირდება, როდესაც თქვენი თითი აწვება სინათლის ჩამრთველს“, — თქვა ჯაკომო სასომ, ლონდონის ქუინ მერის უნივერსიტეტის საინჟინრო და მასალათმცოდნეობის სკოლის პოსტდოქტორანტმა, რომელმაც ეს მიდგომა გამოიგონა. „ამ პროექტის მთავარი იდეა იყო ჩარჩოებს გარეთ აზროვნება: მკვრივი და ზედმეტად რთული სენსორული მასივების ჩაშენების ნაცვლად, სენსორიკა გადატანილია თავად მასალაში“.techxplore+1

პროფესორმა ჯეიმს ბასფილდმა, თანაავტორმა, დაამატა: „განსაკუთრებით ძლიერი ის არის, რომ ინფორმაცია უკვე სინათლის სიგნალშია. თქვენ აღარ ახდენთ შეხების რეკონსტრუქციას — თქვენ მას პირდაპირ აკვირდებით“.neurosciencenews

გუნდი ხედავს ტექნოლოგიის გამოყენებას რობოტულ დამჭერებში ზუსტი წარმოებისთვის, პროთეზებისთვის უწყვეტი ტაქტილური უკუკავშირის მისაცემად და ქირურგიული სისტემებისთვის, რათა მათ შეძლონ ჯანსაღი და პათოლოგიური ქსოვილების გარჩევა წნევის წვრილი ხელმოწერების მეშვეობით.techxplore+1

გადაჭრილი მუდმივი პრობლემა

ტრადიციული ტაქსელებზე დაფუძნებული სენსორები მუშაობენ რეალურ დროში, მაგრამ მათი გარჩევადობა შეზღუდულია ფიზიკური დაშორებითა და გაყვანილობით, ხოლო არსებული ვიზუალურ ტაქტილურ სენსორებს უფრო წვრილი დეტალების მიღწევა შეუძლიათ მხოლოდ მძიმე გამოთვლების ხარჯზე, რაც იწვევს შეყოვნებას. მექანოქრომული მიდგომა სრულად გვერდს უვლის ამ კომპრომისს ძალის მონაცემების პირდაპირ სინათლის სპექტრში კოდირებით. ფლორენციის, ტრიესტისა და ტრენტოს უნივერსიტეტების თანაავტორები თანამშრომლობდნენ ამ ნაშრომზე, აერთიანებდნენ რა ექსპერტიზას რბილ რობოტიკასა და პოლიმერულ მეცნიერებაში.science+2