Продвинутая умная электронная кожа улучшает тактильные ощущения роботов и протезов

Национальный университет Сингапура

Люди используют осязание почти для каждого ежедневного действия: взять чашку кофе, пожать руку. Без него можно потерять чувство равновесия при ходьбе. Аналогично, роботам нужен тактильный 감각 для лучшего взаимодействия с людьми, но современные роботы всё еще плохо ощущают предметы.

Асинхронная кодированная электронная кожа (ACES) — это искусственная нервная система с ультра-высокой скоростью отклика и устойчивостью к повреждениям. Её можно сочетать с любыми сенсорными слоями кожи для эффективной работы как электронной кожи. ACES детектирует сигналы как человеческая сенсорная нервная система, но, в отличие от нервных пучков в коже, состоит из сети сенсоров, соединённых одним электрическим проводником. Это также отличает её от существующих электронных кож с переплетенными проводками, чувствительными к повреждениям и трудных для масштабирования.

Скорость и точность

ACES детектирует прикосновения более чем в 1000 раз быстрее человеческой сенсорной нервной системы. Она способна различать физический контакт между разными сенсорами менее чем за 60 наносекунд, даже при большом числе сенсоров. Кожа с ACES также точно идентифицирует форму, текстуру и твердость объектов в течение 10 миллисекунд — в 10 раз быстрее моргания. Это обеспечивается высокой точностью и скоростью захвата системы ACES.

Устойчивость к повреждениям

Платформа ACES может быть спроектирована для высокой устойчивости к физическим повреждениям — важного свойства для электронных кож, часто контактирующих с окружением. В отличие от текущих систем соединения сенсоров, все сенсоры в ACES подключены к общему электрическому проводнику, каждый работает независимо. Это позволяет коже продолжать функционировать, пока есть хотя бы одно соединение между сенсором и проводником, делая её менее уязвимой к повреждениям.

Масштабируемость и применение

Простая схема подключения и скорость отклика даже при увеличении числа сенсоров облегчат масштабирование интеллектуальных электронных кож для ИИ-приложений в роботах, протезах и других интерфейсах человек-машина.

ACES легко сочетается с любыми сенсорными слоями, например, для измерения температуры и влажности. Сочетание с прозрачным, самовосстанавливающимся и водостойким сенсорным слоем создает электронную кожу, способную самовосстанавливаться как человеческая. Такая кожа может использоваться для более реалистичных протезов, помогающих инвалидам восстановить тактильные ощущения.

Другие применения: интеллектуальные роботы для ликвидации катастроф или рутинных операций, например, упаковки на складах.

Смотреть демо на Tech Briefs TV. Для информации обращайтесь в Офис университетских коммуникаций: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; +65 6516 3260.