Тактильные ощущения у роботов не новость. В начале 2020 года команда разработчиков руководством Минору Асады из японского Университета Осаки представила голову андроида-ребенка Affetto, способную реагировать на ласку и на боль. Можно упомянуть представленную в 2019 году инженерами Технического университета Мюнхена сенсорную систему для робота, состоящую из датчиков размером с монеты в 2 евро. Каждый из сенсоров был способен детектировать контакт, ускорение, близость объекта и температурные изменения.
Особенность разработки Корнельского университета в том, что их сенсоры растягиваются, могут быть напечатаны на 3D-принтере и гораздо дешевле предшественников. На создание датчиков SLIMS (сокращение от stretchable lightguide for multimodal sensing или растягиваемый световод для мультимодального зондирования) их вдохновили распределенные оптоволоконные датчики на основе диоксида кремния, которые реагируют на изменение влажности, температуры или формы.
Новые сенсоры помогут роботам и системам VR ощутить человеческие прикосновения. Фото: Корнельский университет
В прототипе перчатки каждый палец имеет растягиваемый световод, содержащий пару полиуретановых эластомерных сердечников. Один сердечник прозрачен, а другой в нескольких местах заполнен абсорбирующим красителем и подключен к светодиоду. Каждое ядро соединено с красно-зелено-синим сенсорным чипом, чтобы фиксировать геометрические изменения в оптическом пути света. Когда вы деформируете световод, например, сгибая или сдавливая пальцы, красители подсвечиваются и точно регистрируют происходящее. Также они определяют конкретное местоположение деформации и её величину.
В новом растягивающемся датчике используется довольно простая и недорогая технология. Поскольку перчатка напечатана на 3D-принтере и оснащена Bluetooth, она может передавать данные в программу, которая в режиме реального времени воспроизводит движения и реагирует на деформацию. В перчатке также встроены светодиодные датчики и литий-ионный аккумулятор.
По словам исследователей, их разработка может быть использована для улучшения систем виртуальной реальности и встроена в руку робота, чтобы дать им осязание. Команда также рассматривает возможность использования этой технологии в физиотерапии и спортивной медицине. Материал, реагирующий на деформацию, позволит машинам чувствовать прикосновения и тем самым расширит их возможности.
В России тоже идут разработки в этом направлении. Так, три года назад ученые Тюменского госуниверситета представили разработку Аватар S, позволяющую человеку оператору робота на расстоянии не только видеть и слышать (с помощью виртуальной реальности) но и воспринимать осязательные ощущения
