Исследователи из Уппсальского университета и Каролинского института в Швеции создали роборуку, способную чувствовать объекты с такой же точностью, как это делает человек. Разработка открывает новые возможности для создания тактильных протезов и улучшения робототехники.
“Наша система способна идентифицировать тип объекта так же быстро, как это сделал бы человек с завязанными глазами, просто определив наощупь, например, является ли объект теннисным мячиком или яблоком”, – поясняет Жибин Чжан, доцент кафедры электротехники Уппсальского университета.
Система имитирует реакцию человеческой нервной системы на прикосновения, используя электрические импульсы для обработки тактильной информации. “С этой технологией протезированная рука будет ощущаться как часть тела пользователя”, – объясняет Чжан.
Протез состоит из трёх основных компонентов: электронной кожи (e-skin) с датчиками давления, набора искусственных нейронов и процессора, обрабатывающего сигналы и идентифицирующего объект. В теории система может научиться распознавать неограниченное количество объектов, хотя в тестах использовались 22 различных предмета и 16 поверхностей.
“Мы также планируем разработать систему, которая сможет ощущать боль и тепло, а также определять материал объекта, например, дерево или металл”, – добавляет профессор Либо Чен, руководивший исследованием.
Обратная тактильная связь делает взаимодействие человека с роботами или протезами более безопасным и естественным. Протезы смогут обращаться с объектами с такой же ловкостью, как и человеческая рука.
“Человеческая кожа содержит миллионы рецепторов. Современные технологии e-skin пока не могут с ней сравниться, но наша технология это позволяет, и мы планируем создать искусственную кожу для всего робота”, – говорит Чен.
Технология также может быть использована в медицине, например, для мониторинга дисфункций движений, вызванных болезнью Паркинсона и Альцгеймера, или для помощи пациентам в восстановлении утраченных функций после инсульта.
Исследование было профинансировано различными источниками, включая Европейскую программу Horizon 2020, Шведский научный совет и Шведский фонд стратегических исследований. Также проект получил поддержку от eSSENCE Research Programme, AI4Research Уппсальского университета, Фонда Маргареты аф Угглас и Национальной академической инфраструктуры для суперкомпьютеров в Швеции.