- В тему: Что такое компьютерное зрение и чем оно отличается от человеческого — разбираемся в интересном вопросе
Роботов пытаются сделать максимально похожими на человека
Чтобы роботы стали обыденной частью человеческой жизни, они должны быть похожи на людей. Эту мысль наглядно доказывает один из самых известных человекоподобных роботов под названием «София» производства Hanston Robotics. В начале 2017 года мир потрясло его живое выступление на форуме «Инвестиционная инициатива будущего» (Future Investment Initiative) в Саудовской Аравии. Что интересно, именно это роботизированное чудо впервые в истории человечества получило гражданство конкретной страны. Поверх механизмов у «Софии» как раз используется электронная кожа, которая отвечает за мимику.
«София» достаточно реалистично имитирует человеческую мимику | The Verge
Электронная кожа поможет в фиксации прикосновений человека
Роботы, которые используются в производственных процессах на промышленных предприятиях, сейчас чаще всего изолированы от людей. Всё дело в том, что они в массе пока не воспринимают соприкосновения с препятствиями, поэтому могут быть опасны для человека. Ситуацию должна решить электронная кожа — к примеру, относительно простой вариант AIRSKIN, который компания Blue Danube Robotics показала ещё в конце 2017 года. Он представляет собой систему баллонов, наполненных воздухом, с датчиками давления. Когда оно меняется при прикосновении, робот останавливает выполнение технологической операции.
Любое прикосновение к электронной коже AIRSKIN останавливает действие робота
Кожа пригодится для корректного перемещения в пространстве
Чтобы перемещаться по окружающему миру и всячески взаимодействовать с ним, человек использует не только зрительную систему, но и целый ряд других рецепторов. Аналогичный механизм в дополнение к компьютерному зрению для роботов можно реализовать с помощью электронной кожи. В Национальном университете Сингапура как раз разрабатывают нечто подобное. Специалисты пытаются реализовать и запустить в массы асинхронно кодированную электронную кожу, которая призвана фиксировать любые механические повреждения. Инженеры обещают, что их разработка будет в 1000 раз эффективнее человеческой кожи.
Специалисты NUS демонстрируют свои наработки в области электронной кожи | TODAYonline
Электронная кожа с электропроводностью поможет в управлении
Электронная кожа также может пригодиться для упрощения процесса управления роботами. В неё можно интегрировать специальный сенсорный слой, который будет реагировать на прикосновения и отдавать с помощью них всевозможные команды машине. Ещё в 2011 году в сети появлялись научные материалы про разработку чего-то подобного учёными из Стэнфордского университета. Они придумали прозрачный материал, в который интегрированы специальные проводящие ток пластины. По большому счёту, их вариант электронной кожи содержит практически точно такой же слой, как в современных смартфонах с сенсорным экраном.
Приблизительно так может выглядеть электронная кожа с интегрированным сенсорным слоем | New Atlas
Электронная кожа нужна для контроля усилия движений робота
В конце 2018 года учёные из Китайской академии наук опубликовали исследование, которое касается разработки электронной кожи с возможностью ощущать прилагаемое к ней усилие. Подобный вариант покрытия роботизированных систем необходим для того, чтобы контролировать силу сжатия чего-либо и менять её. Это нужно, чтобы машина могла манипулировать с любыми относительно хрупкими предметами. Вместе с ней робот, по большому счёту, сможет безопаснее взаимодействовать с прикосновениями человека, не причиняя ему вред. Это — важный шаг в развитии человекоподобных домашних помощников.
Чтобы робот мог безопасно прикоснуться к человеку, он непременно должен фиксировать силу этого действия | HiTechGlitz
В кожу можно встроить целый ряд вспомогательных датчиков
В 2019 году Команда из Мюнхенского технического университета рассказала о своей новой разработке. Она создала человекоподобного робота, большая часть поверхности которого покрыта специальными шестиугольными ячейками 2,5 сантиметра в диаметре. Каждая из них содержит в себе массу датчиков, которые помогают роботу не только чувствовать прикосновение, но и ориентироваться в пространстве, фиксируя объекты, расположенные вокруг. Во всех этих ячейках также имеется специальный микропроцессор, который обрабатывает данные и передаёт их для финальной проработки в центральную систему.
Настолько большое число датчиков в человекоподобном роботе компактного размера ранее не использовалось | Clubic
Искусственная кожа научится имитировать нервную систему
Одной из функций нервной системы человека является выборочное использование информации, которую способны собрать рецепторы в разных системах организма. Это нужно для того, чтобы нивелировать возможную перегрузку мозга и сконцентрироваться только на том, что действительно важно в данный момент времени. Нечто подобное команда из Мюнхенского технического университета реализовала и в своей разработке. Ячейки с массой вспомогательных датчиков не передают абсолютно всю собранную информацию в центральную вычислительную систему. Вместо этого они ограничиваются лишь той, которая важна прямо сейчас.
Ячейки, которые здесь выделены красным, можно считать условно активными — остальные ждут своего часа, что имитирует работу нервной системы человека | CGTN
Электронная кожа поможет защитить внутренние компоненты
Электронная кожа нужна роботу не только для того, чтобы защитить человека. Она также понадобится машине, чтобы держать в безопасности свои невероятно дорогостоящие внутренние компоненты. С помощью внушительного числа различных датчиков она помогает механизму ориентироваться в пространстве, чувствовать прикосновения, а также контролировать силу прилагаемых усилий. По идее, она должна помочь роботу избежать поломок даже в том случае, если в него заложен заведомо ошибочный алгоритм движения. Это сэкономит массу средств и ускорит развитие индустрии.
Контроль прикосновений и ориентация робота в пространстве поможет, в том числе, защитить его от потенциально опасного окружения | Qled
Электронную кожу можно восстановить при повреждениях
Возвращаясь к вопросу защиты от повреждений, также следует учесть и возможность ремонта электронной кожи после любого неудачного контакта с окружающим миром. Учёные из Университета Колорадо, к примеру, придумали специальный механизм восстановления материала, из которого должно изготавливаться верхнее покрытие человекоподобных роботов. Для этого на повреждённый участок электронной кожи их производства нужно нанести полиимин и, если это возможно, нагреть поверхность до 80 градусов. На подобное «лечение» понадобится от 10 до 30 минут времени, и следов повреждения остаться не должно.
Человеческая кожа может восстанавливаться после повреждений, и нечто подобное точно понадобится её электронному аналогу | Phys
Электронная кожа также нужна для реалистичных протезов
Крайне важно понимать, что электронная кожа со всеми описанными выше потенциальными фишками определённо понадобится не только для роботов, но и для роботизированных протезов. Сегодня механические модели также не особенно пригодны для взаимодействия с хрупкими предметами — на это обращают внимание инженеры из Колорадского университета в Боулдере. Они уверены, что, если, к примеру, обтянуть протез руки чувствительной к прикосновениям электронной кожей, человеку станет проще взаимодействовать с предметами — пропадёт риск выронить тот же стакан с водой или случайно раздавить его.
Электронная кожа сделает человеческие протезы более безопасными для окружающих | Live Science
Материалы по теме:
- Главные российские изобретения лета: квантовый «торнадо» и точный прогноз погоды
Как изменится жизнь на Земле, если она станет плоской. Есть и хорошие моменты
Визуализация сосудов и по-настоящему точный прогноз погоды: что создали в России в августе
Российский ноутбук, «санитарный щит» и новинки МАКС-2021: что создали в России в июле
Безотходный атомный реактор и гигантский квантовый «торнадо»: что создали в России в июне
Источник: