Исследователи Гонконгского университета науки и технологий разработали сенсор F3T, который способен точно различать силу и температуру прикосновения. Эта разработка существенно улучшает тактильную чувствительность роботов, приближая их к уровням человеческой кожи. Результаты исследования были опубликованы в журнале «Engineering».
Человеческая кожа легко различает нажим и тепло, однако для роботов такая задача остается сложной — часто они воспринимают оба сигнала как одно. Сенсор F3T решает эту проблему благодаря многоуровневой структуре, в которой каждый из четырех слоев отвечает за свою функцию. Один слой фиксирует тепло, другой — вертикальное давление, третий — силу нажатия, а четвертый обрабатывает поступающие сигналы. Силикон, расположенный между слоями, выступает в роли амортизирующей прослойки, аналогично подкожной клетчатке.
В ходе лабораторных испытаний F3T показал высокую точность: он может измерять температуру даже при интенсивном механическом воздействии, точно определять направление бокового давления и мгновенно реагировать на изменения. Роботы, оборудованные этим сенсором, лучше адаптируются к внешним условиям и более надежно удерживают предметы. Например, во время одного из тестов F3T контролировал нагрев и встряхивание химического реагента, а в другом случае сумел точно уловить жест человека и аккуратно передать чашку с чаем.
Данная разработка является важным шагом на пути к созданию так называемых «чутких» роботов, которые смогут более естественно взаимодействовать с окружающим миром.
Новый сенсор имеет широкий спектр применений в медицине, включая хирургию и протезирование.
Он позволит манипуляторам ощущать давление и температуру тканей, что значительно улучшает контроль во время операций и делает протезы более функциональными благодаря обратной связи, максимально приближающей ощущения к естественным.
Основное технологическое преимущество заключается в том, что сейчас сложное разделение сигналов выполняется в компактном модуле, а не в громоздкой системе, что улучшает удобство использования и интеграцию в существующие медицинские устройства.
Это открывает новые горизонты для развития высоких технологий в области медицины, что будет способствовать более безопасным и эффективным медицинским процедурам.
