Itt a lágy robotbőr, olyan lesz, mint az emberé
A puha bőrrel fedett felületek és az érintésérzékelők az új ígéretes fejlesztések a robotok világában, amelyek így biztonságosabbak, intuitívabbak és sokkal emberibb külsejűek lehetnek az ember-robot interakciók javítása érdekében.
A dolog nehézsége, hogy rendkívül költséges és nehéz ilyen külsővel és érzékelőkkel ellátni őket. Egy nemrégiben készült tanulmány azonban kimutatta, hogy a poliuretánból készült, érzékelőként is felhasználható puha bőrpárnák hatékonyan előállíthatók 3D-nyomtatókkal is
Veszedelmes robotok
„A robotok hardverei nagyon erősek lehetnek, nagy nyomatékot képesek kifejteni, ezért emberi környezetben végzett munkát feltételezve biztonságossá kell tenni azokat, ha a közvetlen kölcsönhatás veszélyeit szeretnék minimalizálni. Várhatóan a puha bőr fontos szerepet játszik majd ebben a tekintetben, mivel mind a mechanikai biztonsági megfelelés eléréséhez, mind a tapintás érzékelésre használható”, mondta a projekt vezetője, Joohyung Kim, az Illinois-i Egyetem ipari és számítógépes mérnök professzora.
Amint arról az IEEE Transactions on Robotics folyóirat beszámolt, a 3D-nyomtatott bőrpárnák a robotkaron puha bőrként és nyomásalapú mechanikus érzékelőként is funkcionálhatnak. Az ún. zárt hab párnák nyomásérzékelőkkel vannak összekötve, amikor a párna deformálódik hozzáérve valamihez, a nyomásváltozás aktiválja a nyomásérzékelőt.
(Zárt hab: a habot alkotó buborékok többsége nincs összekötve a szomszédos buborékokkal. Az ilyen hab nem jó szivacs – amely viszont nyílt hab: a buborékok nagy többsége átjárható, ilyenformán a folyadék be tud hatolni a hab anyagú tárgy belsejébe. A poliuretán tárgyak általában habok, a buborékméreteket, azaz a hab keménységét jól lehet szabályozni egy tárgyon belül is, például a külsején nagyon kicsik, a belsejében nagyobbak: ilyenek a bőrszerű párnák. – A szerk.)
Kim kifejtette: „A tapintó robotérzékelők általában bonyolult elektronikát hordoznak, és meglehetősen drágák, ám mi mégis képesek voltunk olyat készíteni, amellyel funkcionális, tartós alternatívákat lehetséges készíteni nagyon olcsón. Mivel egy 3D-nyomtató átprogramozásáról van szó, ugyanaz a technika könnyen testreszabható a különböző robotrendszerekhez.”
Biztonságos robotok
A kutatók bebizonyították, hogy a 3D-nyomtatás jól használható a robotikai biztonság növelésére: ha a betétek bármit észlelnek egy veszélyes terület, például egy ízület közelében, a kar automatikusan leáll. Olyan működtetési funkciókhoz is használhatók, amikor a robot érintések, vagy koppintások formájában kap utasításokat.
Mivel a 3D-nyomtatott alkatrészek gyártása viszonylag egyszerű és olcsó, könnyen adaptálhatók új robotrendszerekhez, és könnyen cserélhetők is. Kim megjegyezte, hogy ez a funkció olyankor is jó megoldás lehet, mikor az alkatrészek tisztítása és karbantartása költséges vagy kivitelezhetetlen.
Várhatóan a puha bőr fontos szerepet játszik majd a mechanikai biztonsági megfelelés elérésében
„Képzeljük el azt, hogy puha külsejű robotokat szeretnénk használni kórházi környezetben. Rendszeresen fertőtleníteni kell azokat, vagy a bőrt kell majd mindig lecserélni. Akárhogy is, ennek óriási a költsége. A 3D-nyomtatás azonban jól szabályozható folyamat, így a cserélhető alkatrészek olcsón elkészíthetőek, és könnyen fel- és lepattinthatók” , mondta Kim.
A taktilis beviteli eszközök, amelyeket az új párnák biztosítanak, a robotérzékelés és vezérlés viszonylag feltérképezetlen oldalát jelentik. Kim reméli, hogy ez az új gyártási technika az egyszerűsége miatt nagyon népszerű lesz.
„Jelenleg a számítógépes látás és a nagy nyelvi modellek jelentik a két fő módot arra, hogy az emberek kölcsönhatásba léphessenek a robotrendszerekkel, de több adatra van még szükségünk a fizikai interakciókról vagy az erőkifejtéssel kapcsolatos adatokról. A robot szemszögéből ez az információ a legközvetlenebb interakció a környezetével, ám ezen csak nagyon kevés felhasználó – főleg kutatók – szoktak elgondolkodni. Ezeknek az adatoknak az összegyűjtése számomra és csoportom számára is legfontosabb feladat”, mondta Kim.
***
Több innováció a TechWorld Portálon
Innovatív üzleti modellek konferencia 2024: Ember – Üzlet – Felelősség
***
Több olvasnivaló az Üzleti innováció blogon
Technológiai startupban gyártják az új robotembert - Poszthumán jövendőnk
A válságkezelési felkészültség mint a jövő versenyelőnye
