Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий разработали инновационный сенсор под названием F3T, способный точно различать как силу, так и температуру прикосновения. Этот сенсор приближает роботов к уровню тактильной чувствительности, сравнимому с человеческим. Результаты исследования были опубликованы в журнале Engineering.
Человеческая кожа обладает способностью легко отличать давление от теплового воздействия, но для роботов такая задача до сих пор остаётся сложной. Искусственные сенсоры зачастую воспринимают оба сигнала одинаково, что затрудняет выполнение точных и безопасных манипуляций.
По мнению ученых, F3T решает эту проблему благодаря своей многоуровневой структуре, которая имитирует работу человеческой кожи. Каждый из четырёх слоёв выполняет специфическую функцию: один отвечает за регистрацию тепла, другой — за вертикальное давление, третий фиксирует силу нажатия, а четвёртый занимается обработкой сигналов. Между этими слоями находится силикон, который служит амортизирующей и соединительной прослойкой, аналогично подкожной клетчатке.
В ходе лабораторных испытаний сенсор F3T продемонстрировал высокую точность. Он способен измерять температуру даже при мощном механическом воздействии, точно определять направление бокового давления и практически мгновенно реагировать на изменения условий.
Роботы, оснащённые данным сенсором, могут лучше адаптироваться к внешним воздействиям и надежнее захватывать предметы. В одном из тестов F3T успешно контролировал процесс нагрева и встряхивания химического реактива. В другом испытании он позволил роботу поймать жест человека и аккуратно передать чашку с чаем.
Несмотря на то что разработка только начинает своё применение, она уже считается значимым шагом к созданию более «чутких» роботов. Сенсор может быть полезен в таких областях, как хирургия, где манипуляторы смогут чувствовать давление и температуру тканей, а также в протезировании, предоставляя пользователям ощущения, близкие к естественным. Основное технологическое преимущество заключается в том, что сложное разделение сигналов теперь осуществляется в компактном модуле, а не в громоздкой системе.
Ранее в мире инженерии также были созданы искусственные мышцы, функционирующие под водой без использования батарей.