Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

Los primeros robots autónomos del humanoid con la piel sintetizada sensible son más seguros

La piel sintetizada sensible permite a los robots detectar sus propias carrocerías y alrededores - una capacidad crucial si son estar en estrecho contacto con gente. Inspirado por la piel humana, las personas en la universidad de Munich técnica (TUM) han desarrollado un sistema que combinaba la piel artificial con algoritmos de mando y lo han utilizado para crear el primer robot autónomo del humanoid con la piel artificial de la completo-carrocería.

La piel artificial desarrollada por profesor Gordon Cheng y sus personas consiste en las células hexagonales sobre la talla de una moneda del dos-euro (es decir cerca de una pulgada de diámetro). Cada uno se equipa de un microprocesador y de los sensores para descubrir el contacto, la aceleración, la proximidad y la temperatura. Tal piel artificial permite a los robots percibir sus alrededores en detalle mucho mayor y con más sensibilidad. Esto no sólo les ayuda para moverse con seguridad. También los hace más seguros al operar cerca de gente y le da la capacidad de anticipar y de evitar activamente accidentes.

A Gordon Cheng, profesor desarrollaron a las células epiteliales ellos mismos hace alrededor 10 años de sistemas cognoscitivos en el TUM. Pero esta invención reveló solamente su capacidad máxima cuando estaba integrada en un sistema sofisticado según lo descrito en la última aplicación los procedimientos del gorrón del IEEE.

Más capacidad de computación con la aproximación acción-basada

El obstáculo más grande de la piel del robot que se convertía ha sido siempre capacidad de computación. La piel humana tiene alrededor 5 millones de receptores. Los esfuerzos de ejecutar el tramitación contínuo de datos de los sensores en piel artificial pronto se ejecutan hacia arriba contra límites. Los sistemas anteriores fueron sobrecargados rápidamente con datos apenas de unas centenas sensores.

Para superar este problema, usando una aproximación de NeuroEngineering, Gordon Cheng y sus personas no hacen vigilan a las células epiteliales contínuo, sino bastante con un sistema acción-basado. Esto reduce el esfuerzo de tramitación por el hasta 90 por ciento. El truco: Las células individuales transmiten la información de sus sensores solamente cuando se cambian los valores. Esto es similar a la manera los trabajos humanos del sistema nervioso. Por ejemplo, aserramos al hilo un sombrero cuando primero lo ponemos, pero nos acostumbramos rápidamente a la sensación. No hay necesidad de notar el sombrero otra vez hasta que el viento lo sople de nuestra cabeza. Esto permite a nuestro sistema nervioso concentrar en las nuevas impresiones que requieren una reacción física.

Seguro incluso en caso del contacto corporal cercano

Con la aproximación acción-basada, profesor Cheng y sus personas ahora han tenido éxito en la aplicación de la piel artificial a un robot autónomo de la humano-talla no relacionado en cualquier cómputo externo. El robot H-1 se equipa de 1260 células (con más de 13000 sensores) en su carrocería superior, las armas, los tramos e incluso los lenguados de sus pies. Esto le da una nueva “sensación corporal”. Por ejemplo, con sus pies sensibles, H-1 puede responder a las superficies e incluso al equilibrio irregulares del suelo en un tramo.

Con su piel especial, el H-1 puede incluso dar a una persona un abrazo con seguridad. Eso es menos trivial que suena: Los robots pueden ejercer las fuerzas que herirían seriamente a un ser humano. Durante un abrazo, dos carrocerías están tocando en muchos diversos lugares. El robot debe utilizar esta información compleja para calcular los movimientos correctos y para ejercer las presiones correctas del contacto.

Esto no pudo estar como importante en usos industriales, pero en áreas tales como cuidados, los robots se deben diseñar para el contacto muy cercano con la gente.”

Gordon Cheng, profesor de sistemas cognoscitivos, TUM

Versátil y robusto

El sistema de la piel del robot de Gordon Cheng es también altamente robusto y versátil. Porque la piel consiste en células, y no una pieza única del material, sigue siendo funcional incluso si algunas células paran el trabajar. “Nuestro sistema se diseña para trabajar libre de averías y rápidamente con toda clase de robots,” dice a Gordon Cheng. “Ahora estamos trabajando para crear a células epiteliales más pequeñas con el potencial de ser producido en números más grandes.”

Source:
Journal reference:

Cheng, G., et al. (2019) A Comprehensive Realization of Robot Skin: Sensors, Sensing, Control, and Applications. Proceedings of the IEEE. doi.org/10.1109/JPROC.2019.2933348.