Роботов научили чувствовать давление и силу нажатия

Инженеры из США изобрели робо-руку, способную «чувствовать» силу нажатия и внутреннее давление объектов, которые в нее попадают. Для этого технику снабдили тремя типами сенсоров, пишет Advanced Materials.

Авторами разработки стали ученые из Гарвардского университета во главе с Дженнифер Льюис. Они создали свой актуатор для руки из силикона, в который с помощью 3D-принтера интегрировали сеть тонких каналов. Большинство из них были наполнены неньютоновским гелем, обладающим ионной проводимостью.

В зависимости от воздействия эти каналы существенно деформируются, что также меняет их проводимость. Сенсоры, реагируя на изменение состояния каналов, подают механизму сигнал о необходимости сменить силу нажатия. При этом каждый из каналов выполнял функции одного из сенсоров: контактного датчика, датчика внутреннего давления и датчика искривления.

Таким же образом матрица актуатора может реагировать и на влагу: в зависимости от концентрации воды каналы могут деформироваться, подавая робо-руке соответствующие сигналы.

Изобретение способов контроля над силой нажатия является решением одной из важнейших проблем использования робо-рук и подобных им механизмов. Для того, чтобы удержать футбольный мяч и куриное яйцо требуется разная сила, которую прежде механизм рассчитать не мог. 

Актуатор, созданный Льюис, будет наиболее актуален для роботов, работающих с хрупкими материалами. Особую потребность в таком механизме также испытывают медики, использующие роботов для проведения хирургических операций.