Силиконовые датчики помогут роботам считывать тактильные ощущения

Группе исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха удалось использовать алгоритмы машинного обучения для разработки недорогого тактильного сенсора. Этот инновационный датчик с высокой точностью измеряет распределение давления, позволяя роботизированным манипуляторам аккуратно обращаться с хрупкими предметами.

Разумеется, у человека обычно не вызывает трудностей взять хрупкие или скользкие предметы руками – осязание помогает нам понять, насколько крепко мы держим объект, и изменить способ и силу захвата при необходимости. В свою очередь, механические манипуляторы не получают тактильных данных в достаточном объеме, поэтому не могут выполнять свою работу настолько же эффективно.

Для решения этой проблемы в Швейцарской высшей технической школе Цюриха предлагают использовать тактильный сенсор – важный шаг на пути к полноценной «роботизированной коже». Важно, что простая конструкция датчика обеспечивает возможность относительно недорогого производства. Устройство состоит из эластичной силиконовой «кожи» с цветными микрогранулами из пластика и обычной камеры в нижней части.

Новый сенсор работает на основе видеозаписи – при захвате предмета на силиконовой коже появляется углубление и изменяется расположение микрогранул. Это изменение отмечает камера с широкоугольным объективом в нижней части сенсора. Именно эти изменения в положении цветных точек позволяют вычислить распределение давления на поверхности сенсора.

Исследователи объясняют, что традиционные датчики распознают давление только в одной точке, тогда как новая разработка позволяет с высокой точностью оценивать воздействие разных сил и даже их направление. Иными словами, сенсор способен определять не только вертикальное давление, но и поперечные силы, действующие по касательной.