به تازگی یک سنسور نرم افزاری جدید هوشمند، کشش پذیر و بسیار حساس معرفی شده است که انتظار می رود تبدیل به پوست جدید ربات ها شود، ورود او تغییرات جدیدی را در ظاهر ربات ها و پروتزهای رباتیک و سایر کاربردها ایجاد می کند. یکی از اولین توسعه دهندگان ربات انسان نمای هوندا و دانشگاه بریتیش کلمبیا به طور مشترک محصول جدیدی را توسعه دادند.
هنگامی که این پوست سنسور بر روی سطح اندام پروتزها یا ربات ها اعمال می شود، می تواند حساسیت و انعطاف پذیری لمسی را برای ربات فراهم کند، به طوری که دستگاه می تواند کارهایی را انجام دهد که قبلاً دستیابی به آنها دشوار بود، مانند برداشتن آسان میوه های نرم و به دلیل اینکه ویژگیهای لمسی حسگر نرمافزاری شبیه به پوست انسان است، به ایمنتر و واقعیتر شدن تعامل بین روباتها و انسانها کمک میکند.
دانشگاه بریتیش کلمبیا، معروف به UBC، یکی از موسسات پیشرو اروپا در تحقیقات رباتیک است و تیم UBC این فناوری را با همکاری Frontier Robotics در موسسه تحقیقاتی هوندا توسعه داده است. هوندا از دهه 1980 در زمینه ربات های انسان نما دست به نوآوری زده است و ربات معروف ASIMO و سایر دستگاه های کمک راه رفتن و ربات هوندا آواتار را توسعه داده است.
این سنسور از لاستیک سیلیکون ساخته شده است، ماده ای که اغلب در جلوه های ویژه فیلم برای ایجاد بافت پوست استفاده می شود و طراحی منحصر به فرد آن به آن اجازه می دهد تا مانند پوست انسان خم شود و چروک شود. این حسگر از یک میدان الکتریکی ضعیف برای حس کردن اجسام، حتی در فاصله دور، مانند صفحه نمایش لمسی استفاده می کند. اما برخلاف صفحه نمایش های لمسی سنتی، این سنسور بسیار نرم است و قادر است نیروی جسمی را که وارد سطح آن و در امتداد آن وارد می شود، تشخیص دهد. این ترکیب منحصر به فرد برای تحقق ربات هایی که با انسان تعامل دارند ضروری است.
سنسور از مجموع و تفاوت سیگنالهای چهار خازن تغییر شکلپذیر برای تمایز بین نیروهای عادی و برشی اعمال شده به طور همزمان استفاده میکند. تداخل بین نیروی برشی و نیروی نرمال کمتر از 2.5% و تداخل بین محور برشی کمتر از 10% است. حساسیت تنش معمولی و تنش برشی به ترتیب 0.49 کیلو پاسکال و 0.31 کیلو پاسکال و حداقل تفکیک جابجایی 40 میکرومتر است. علاوه بر این، نزدیکی انگشت تا 15 میلی متر قابل تشخیص است.
ریوسکه ایشیزاکی، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه و مهندس اصلی در Frontier، گفت: "آزمایشگاه دکتر مدن در UBC تخصص گسترده ای در زمینه حسگرهای انعطاف پذیر دارد و ما از همکاری با آنها برای توسعه این حسگر لمسی هیجان زده هستیم. فن آوری برای روبات ها."
محققان خاطرنشان می کنند که ساخت حسگر جدید نسبتاً ساده است، بنابراین می توان آن را به راحتی بزرگ کرد تا مناطق وسیعی را پوشش دهد و به تولید انبوه برسد. دکتر مدن تاکید کرد که توسعه مستمر حسگرها و فناوری هوشمند، ربات ها را قدرتمندتر و واقعی تر کرده است و مردم می توانند بیشتر با آنها همکاری و تعامل داشته باشند.
با این حال، به گفته دکتر مدن، حسگرهای نرم افزاری می توانند بسیار بیشتر از این کار انجام دهند: "نقاط حسی روی پوست انسان 100 برابر بیشتر از فناوری فعلی ما وجود دارد، و این امر باعث می شود ربات ها کارهای ظریف تری را انجام دهند، مانند روشن کردن کبریت. یا خیاطی." همانطور که حسگرها به ویژگیهای پوست انسان نزدیکتر میشوند و همچنین میتوانند دما و آسیب را تشخیص دهند، روباتها باید در درک اینکه روی کدام حسگرها تمرکز کنند و چگونه واکنش نشان دهند، هوشمندتر شوند. توسعه حسگرها و هوش مصنوعی باید دست به دست هم دهند."