A puha, zselés állagú bőr egy gélből készül, amely vezeti az elektromosságot. Különböző formákra formázható, így különféle felületekre is alkalmas. Speciális elektródákkal párosítva a bőr több mint 860 000 apró pályáról vesz fel jeleket.
Minden egyes pálya másfajta érintésre reagál, például bökdösésre, nyomásra vagy melegítésre.
Alkalmazások a robotikában, az orvostudományban és a mentési munkákban
A kutatók szerint ez az áttörés támogathatja a humanoid robotok és a mesterséges végtagok jövőbeli fejlesztéseit, ahol a tapintásérzékelés elengedhetetlen. Az anyag hasznos lehet autókban vagy vészhelyzetekben is, ahol a gépeknek kényes tárgyakat kell kezelniük. A tanulmány a Science Robotics című folyóiratban jelent meg.
Az érintésérzékelést ma már a robotika egyik jelentős előrelépésének tekintik. A tudósok olyan gépek építésén dolgoznak, amelyek hasonló módon tudnak kommunikálni a világgal, mint ahogyan az emberek érintés útján reagálnak.
Egy érzékelő sokat helyettesít
A hagyományos elektronikus bőrök jellemzően külön érzékelőket használnak minden egyes érzékelési típushoz: egyet a hőhöz, egy másikat a nyomáshoz stb. Ez a több érzékelő azonban gyakran zavarja egymást. Ezenkívül a rögzítésükhöz használt anyagok, például a szilikon vagy a gumi, hajlamosak a szakadásra.
Az új anyag egyszerűbb megoldást kínál. Egyetlen típusú érzékelőt használ, amely többféle bemenetet képes érzékelni. Bár továbbra is nehéz elkülöníteni a jeleket és azonosítani azok pontos okát, a kutatók szerint a kialakítás könnyebben megépíthető, erősebb, mint a korábbi verziók, és olcsóbb előállítani. Ezek az előnyök alkalmassá tehetik a bőrt nagyméretű felhasználásra.
A tesztelés nagy adatpontosságot tárt fel
Az anyag teszteléséhez a tudósok megolvasztották a gélt, és emberi kézmodellt formáltak belőle. Különböző elektróda-összeállításokat csatlakoztattak, és egy sor tesztet futtattak le annak megállapítására, hogy melyik beállítás szolgáltatta a legpontosabb tapintási adatokat.
A tesztelési folyamat során a kezet magas hőhatásnak tették ki, ujjakkal és robotkarokkal nyomták, sőt szikével is megvágták. A kísérletek során a kutatók több mint 1,7 millió adatpontot gyűjtöttek a bőr vezetőképes hálózatából.
A gépi tanulás javítja a jövőbeli lehetőségeket
Ezeket az adatokat egy gépi tanulási rendszer betanítására használták, amely végül lehetővé teheti a robotok számára, hogy felismerjék és reagáljanak a különböző érintésekre.
„Még nem tartunk ott, ahol a robotbőr olyan jó lenne, mint az emberi bőr, de úgy gondoljuk, hogy jobb, mint bármi más, ami jelenleg elérhető” – mondta Thomas George Thuruthel, a University College London robotika és mesterséges intelligencia előadója.
Hozzátette, hogy a megközelítés alkalmazkodóképesebb és könnyebben megépíthető, mint a régebbi érzékelőrendszerek, és valódi emberi érintéssel finomhangolható.
