Desarrollan piel artificial para dar a los robots un sentido del tacto similar al de los humanos

Johannes Weichart está desarrollando una piel artificial que podría dar a los robots un sentido del tacto similar al de los humanos. Esto los haría mucho más hábiles en el manejo de objetos.

Una de las muchas cualidades humanas especiales es la capacidad de manejar objetos con habilidad y precisión.

Todo esto se debe a nuestro sentido del tacto, que es particularmente agudo en las puntas de los dedos.

Usando nuestras manos, podemos explorar la forma y la composición de los objetos y sentir la textura de su superficie, y todo sin siquiera mirarlos.

Nuestro sentido del tacto es increíblemente refinado.

Solo intente obtener un robot para lograr un grado similar de matiz.

Los robots de producción, por ejemplo, pueden recoger y mover objetos con una destreza impresionante.

Sin embargo, para hacerlo, primero necesitan saber dónde está el objeto, o necesitan información visual adicional para ayudarlos con la orientación.

Idealmente, también necesitan saber cuán resistente es un objeto y su composición antes de agarrarlo.

Johannes Weichart tiene una idea que podría hacer que los robots sean mucho más hábiles en el manejo de objetos.

Weichart, estudiante de doctorado en el grupo de Micro-​ y Nanosistemas (MNS) en ETH Zurich, ha desarrollado una piel artificial que emula el sentido del tacto en un dedo humano.

Él cree que esto puede dotar a los robots de la capacidad de tocar y sentir.

Además, la piel artificial es flexible, lo que significa que se puede utilizar para cubrir materiales blandos y de forma desigual, por ejemplo, una pinza robótica con la forma de un dedo humano.

Al igual que su equivalente humano, la piel artificial de Weichart está equipada con una gran variedad de receptores.

“Se necesita alrededor de un sensor por milímetro cuadrado”, explica.

Cada sensor comprende varias capas.

Dos de ellas son una membrana conductora y electrodos subyacentes, que los resortes mantienen separados a una distancia de tres a cuatro micrómetros.

Los cambios en la distancia entre ellos provocan cambios en una señal eléctrica captada por los electrodos.

Conectada a la membrana conductora hay una pequeña perla.

Cuando se aplica presión a la perla, la membrana se deforma y, con ella, la señal medida por el sensor.

La mitad de los sensores están equipados con tres electrodos en lugar de uno.

Estos miden no solo la cantidad de fuerza aplicada en cualquier punto, sino también el ángulo de aplicación.

Esto le da a la piel un sentido del tacto mucho más matizado.

“Significa que puede sentir la calidad y la textura de una superficie y reconocer cuándo un objeto se desliza sobre la superficie de la piel mediante el muestreo de los sensores a frecuencias lo suficientemente altas”, explica Weichart.

Weichart ha pasado los primeros tres años de sus estudios de doctorado demostrando que su idea funciona en principio.

El desafío ahora es hacer que la piel sea más robusta y, lo que es más importante, adecuada para aplicaciones concretas.

Esto todavía requiere algo de trabajo.

“Para poder usar la piel artificial en un contexto cotidiano, los sensores requieren una capa protectora que desarrollamos”, dice Weichart.

“Y también necesitamos simplificar radicalmente la señal de salida.

Todos esos datos de entrada sin procesar abrumarían a un robot.

Además, incluso los humanos no perciben la salida de cada receptor individual. Solo registramos la impresión general”.

A pesar del trabajo por delante, el proyecto ya parece prometedor.

No es de extrañar, entonces, que Weichart estuviera entre los nominados para el Premio Spark.

También se apresuró a divergir de la sugerencia inicial de su supervisor, Christofer Hierold, y su asesor, Cosmin Roman.

Su idea era desarrollar sensores táctiles basados ​​en silicio.

Pero Weichart optó por integrar los sensores en un sustrato flexible.

De esa manera, será más fácil montarlos en superficies blandas e irregulares.

“Mis asesores se mostraron un poco escépticos al principio”, sonríe.

“Pero, en retrospectiva, ¡creo que fue la decisión correcta!”

Fuente: ETH