Искусственная кожа, разработанная немецкими инженерами, позволит роботу обнять человека, не раздавив его

Инженеры из Технического университета Мюнхена создали чувствительную к прикосновениям синтетическую кожу, наделяющую робота-носителя чувством осязания. Она состоит из множества шестиугольных сенсорных ячеек, которые отслеживают приближение, а также измеряют давление, температуру и ускорение.

В рамках эксперимента, призванного проверить эффективность решения, исследователи создали гуманоидного робота и покрыли его тело — вплоть до подошв — в общей сложности 1260 ячейками. Тесты показали, что искусственная кожа отлично справляется со своей задачей — в частности, с ее помощью робот сумел безопасно обнять человека. Кроме того, возможность точно оценивать положение стопы позволило устройству балансировать на одной ноге и ходить по неровной поверхности.

Любопытно, что главной сложностью, с которой столкнулись авторы разработки, было не создание ячеек, а написание эффективных алгоритмов, обрабатывающих информацию с них. Дело в том, что для обработки данных со всех 1260 ячеек потребовалась бы огромная вычислительная мощность, что сделало бы искусственную кожу непрактичной. Решить проблему ученые сумели, обратившись к нервной системе человека.

Как известно, вместо того, чтобы постоянно анализировать сигналы со всех нервных окончаний, наш мозг уделяет внимание лишь изменяющимся сигналам. Инженеры приводят в пример ношение шапки — мы чувствуем шапку, когда надеваем ее, но спустя некоторое время привыкаем к этому ощущению и через некоторое время больше не замечаем головной убор. Вновь почувствовать шапку мы можем лишь тогда, когда ее, к примеру, начинает сдувать ветром.

Подобный подход исследователи применили при создании алгоритмов для искусственной кожи: если сигнал с сенсора не меняется некоторое время, компьютер перестает принимать его во внимание и, соответственно, тратить на него вычислительную мощность. По расчетам изобретателей, этот подход позволил системе снизить потребность в вычислительной мощности на 90%.

В настоящее время сенсорные ячейки имеют в диаметре 2,5 см, и команда немецких инженеров уже работает над тем, чтобы сделать их еще меньше.

По мнению исследователей, их разработка найдет применение при создании роботов, ухаживающих за больными людьми, способных, к примеру, придерживать их при ходьбе. Сегодня использовать роботизированные устройства для такого рода задач попросту небезопасно, так как аппараты не чувствуют своими телами окружение и, как следствие, могут невзначай нанести человеку вред, указывают инженеры.