Foto: Magnific

Dotyk, který se promění v barvu

V robotice se často mluví o umělé inteligenci, kamerách a rozpoznávání obrazu. Jenže i velmi chytrý robot může selhat ve chvíli, kdy má vzít do ruky křehký předmět, zmáčknout měkký materiál nebo pracovat s něčím, co se pod tlakem deformuje. Člověk takovou situaci zvládá přirozeně. Prsty okamžitě poznají, zda hrnek držíme pevně, nebo zda už je stisk příliš silný. U robotů je to mnohem těžší.

Tým vědců z Queen Mary University of London nyní představil řešení, které na první pohled působí až překvapivě jednoduše. Nový taktilní senzor neměří tlak pomocí husté sítě elektronických bodů, ale mění mechanické namáhání na barevný obraz. Když se na měkký povrch zatlačí, objeví se na něm strukturální barvy. Ty ukazují, kde přesně ke kontaktu došlo, jak se materiál deformuje a jak je tlak rozložený.

Studie vyšla v časopise Science Advances pod názvem High-Resolution Real-Time Mechanochromic Tactile Sensors. Mezi autory jsou Giacomo Sasso, Alessandro Pagani, Aaron M. Duncan, Gianni Pedrizzetti, Nicola Pugno, James J. C. Busfield a Federico Carpi. Podle výzkumníků je důležité hlavně to, že senzor nepotřebuje složité výpočty k rekonstrukci dotyku. Barevný vzor stačí sledovat běžnou levnou USB kamerou.

Proč je to pro roboty tak důležité

Dosavadní hmatové senzory často narážely na kompromis mezi rychlostí a přesností. Systémy založené na jednotlivých měřicích bodech mohou reagovat rychle, ale jejich rozlišení omezuje velikost a rozmístění senzorů. Optické metody zase umějí nabídnout jemnější detail, jenže často potřebují výpočetně náročné zpracování obrazu. Nový mechanochromní přístup se snaží tuto hranici obejít tím, že tlak zakóduje přímo do barvy materiálu.

V praxi by to mohlo pomoci tam, kde robot nesmí jen „něco uchopit“, ale musí vědět jak. Ve výrobě by podobný senzor mohl pomáhat při skládání drobných součástek, kde i malá odchylka síly rozhoduje o poškození dílu. V medicíně se nabízí použití u protéz, které by mohly přirozeněji vnímat kontakt s okolím. Autoři zmiňují také chirurgické systémy, u nichž by jemné tlakové rozdíly mohly pomoci rozlišovat mezi zdravou a abnormální tkání.

Zdroj: DigitalTrends.com