В кожу роботов встроили аналог рецепторов кожи человека
Чтобы повысить производительность мобильных роботов при выполнении интерактивных задач и «ручной» работы, робототехникам необходимо убедиться, что они способны «ощущать» окружающую среду. Для этого можно использовать аналоги биологических сенсоров, которые «работают» в коже человека.
Исследователи из Scuola Superiore Sant'Anna, Университета Ка'Фоскари в Венеции, Университета Сапиенца в Риме и других институтов в Италии использовали искусственную кожу и технику глубокого обучения, чтобы дать роботам тактильные способности близкие к человеческим.
В коже человека большую роль играют так называемые рецепторы Руффини, которые могут обнаруживать растяжение кожи, а также низкочастотные вибрации, тепло и давление. Они являются одним из основных типов рецепторов кожи.
Чтобы воспроизвести функцию рецепторов Руффини, исследователи использовали мягкую изогнутую искусственную кожу большой площади, состоящую из растяжимого полимерного слоя толщиной 8 мм с интегрированным в него оптическим волокном длиной 430 мм. Искусственная кожа была создана с помощью технологии 3D-печати.
Чтобы обработать и понять сигналы, воспринимаемые искусственной кожей, исследователи разработали модель глубокого обучения, основанную на многослойной сверточной нейронной сети (CNN). Этот алгоритм был обучен оценивать силу, приложенную к поверхности искусственной кожи, и оценивать точки, в которых робот чего-то касается.
Рука и кожа
Исследователи обнаружили, что искусственные рецепторы дают многообещающие результаты, точно оценивая силу, прикладываемую к искусственной коже.
Исследователи отмечают, что демонстрации с антропоморфной рукой прокладывают путь к созданию искусственной кожи, обеспечивающей безопасное взаимодействие человека и робота с помощью машинного интеллекта.
В будущем система, созданная этой командой исследователей, может быть реализована на самых разных антропоморфных роботах.
Скоро кожа роботов станет такой же чувствительной, как кожа человека