В кожу роботов встроили аналог рецепторов кожи человека

Итальянские ученые разработали искусственную кожу для роботов, в которую строены специальные датчики растяжения. Они воспроизводят работу рецепторов, которые отвечают за растяжение в человеческой коже и могут быть использованы для создание антропоморфной руки.
В кожу роботов встроили аналог рецепторов кожи человека

Скоро кожа роботов станет такой же чувствительной, как кожа человека

Чтобы повысить производительность мобильных роботов при выполнении интерактивных задач и «ручной» работы, робототехникам необходимо убедиться, что они способны «ощущать» окружающую среду. Для этого можно использовать аналоги биологических сенсоров, которые «работают» в коже человека.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи из Scuola Superiore Sant'Anna, Университета Ка'Фоскари в Венеции, Университета Сапиенца в Риме и других институтов в Италии использовали искусственную кожу и технику глубокого обучения, чтобы дать роботам тактильные способности близкие к человеческим.

В коже человека большую роль играют так называемые рецепторы Руффини, которые могут обнаруживать растяжение кожи, а также низкочастотные вибрации, тепло и давление. Они являются одним из основных типов рецепторов кожи.

Чтобы воспроизвести функцию рецепторов Руффини, исследователи использовали мягкую изогнутую искусственную кожу большой площади, состоящую из растяжимого полимерного слоя толщиной 8 мм с интегрированным в него оптическим волокном длиной 430 мм. Искусственная кожа была создана с помощью технологии 3D-печати.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Чтобы обработать и понять сигналы, воспринимаемые искусственной кожей, исследователи разработали модель глубокого обучения, основанную на многослойной сверточной нейронной сети (CNN). Этот алгоритм был обучен оценивать силу, приложенную к поверхности искусственной кожи, и оценивать точки, в которых робот чего-то касается.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Схема работы рецепторов Руффини
Схема работы рецепторов Руффини
Nature Machine Intelligence (2022)
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Рука и кожа

Исследователи обнаружили, что искусственные рецепторы дают многообещающие результаты, точно оценивая силу, прикладываемую к искусственной коже.

Исследователи отмечают, что демонстрации с антропоморфной рукой прокладывают путь к созданию искусственной кожи, обеспечивающей безопасное взаимодействие человека и робота с помощью машинного интеллекта.

В будущем система, созданная этой командой исследователей, может быть реализована на самых разных антропоморфных роботах.