Усовершенствованная интеллектуальная электронная кожа усиливает ощущение прикосновения робота и протеза

Национальный университет Сингапура

Люди используют осязание для выполнения почти каждой повседневной задачи, например, для того, чтобы взять чашку кофе или пожать кому-то руку. Без него люди могут даже потерять чувство равновесия при ходьбе. Точно так же роботам необходимо иметь осязание, чтобы лучше взаимодействовать с людьми, но сегодня роботы все еще не могут хорошо чувствовать объекты.

Асинхронно-кодированная электронная кожа (ACES) — это искусственная нервная система со сверхвысокой чувствительностью и устойчивостью к повреждениям, которая может сочетаться с любыми слоями сенсорной кожи для эффективного функционирования в качестве электронной кожи. Хотя ACES обнаруживает сигналы, подобные сенсорной нервной системе человека, в отличие от нервных пучков в коже человека, он состоит из сети датчиков, соединенных одним электрическим проводником. Он также отличается от существующих электронных оболочек, которые имеют взаимосвязанные системы проводки, которые могут сделать их чувствительными к повреждениям и затруднить масштабирование.

ACES может обнаруживать прикосновения более чем в 1000 раз быстрее, чем сенсорная нервная система человека. Он способен различать физический контакт между различными датчиками менее чем за 60 наносекунд, даже при наличии большого количества датчиков. Кожа с поддержкой ACES также может точно определять форму, текстуру и твердость объектов в течение 10 миллисекунд — в десять раз быстрее, чем моргание глаза. Это возможно благодаря высокой точности и скорости захвата системы ACES.

Платформа ACES также может быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить высокую устойчивость к физическим повреждениям, что является важным свойством электронных скинов, поскольку они часто вступают в физический контакт с окружающей средой. В отличие от нынешней системы, используемой для соединения датчиков в существующих электронных оболочках, все датчики в ACES могут быть подключены к общему электрическому проводнику, при этом каждый датчик работает независимо. Это позволяет электронным оболочкам с поддержкой ACES продолжать функционировать до тех пор, пока между датчиком и проводником существует одно соединение, что делает их менее уязвимыми к повреждениям.

ACES имеет простую систему проводки и отзывчивость даже при увеличении количества датчиков. Эти ключевые характеристики облегчат масштабирование интеллектуальных электронных оболочек для приложений искусственного интеллекта (ИИ) в роботах, протезах и других человеко-машинных интерфейсах.

ACES можно легко сочетать с любыми слоями сенсорной оболочки; например, предназначенные для измерения температуры и влажности. Сочетание ACES с прозрачным, самовосстанавливающимся и водостойким сенсорным слоем кожи создает электронную кожу, которая может самовосстанавливаться, как человеческая кожа. Этот тип электронной кожи можно использовать для создания более реалистичных протезов конечностей, которые помогут людям с ограниченными возможностями восстановить чувство осязания.

Другие потенциальные применения включают разработку более интеллектуальных роботов, которые могут выполнять задачи аварийного восстановления или брать на себя рутинные операции, такие как упаковка товаров на складах.

Посмотрите демонстрацию на канале Tech Briefs TV здесь. Для получения дополнительной информации обращайтесь в Управление по связям с общественностью университета по адресу:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра у вас должен быть включен JavaScript.; +65 6516 3260.