Отпечатки робота: Усиление чувств

Лишь теперь все более популярной становится гипотеза, согласно которой отпечатки пальцев (папиллярные линии) повышают сцепление с поверхностью, а главное — играют роль «усилителей» тактильного сигнала. В заметке «Причины отпечатков» мы писали, что их наличие способно увеличивать интенсивность связанных с осязанием вибраций в сотню раз — и затем чувствительные нервные клетки, содержащие колеблющиеся волоски, передают сигнал дальше по цепочке в мозг.

Подобными возможностями сингапурские исследователи решили наделить и роботов, ведь чем точнее и ловчее становятся их манипуляторы, тем большая чувствительность им требуется. Так почему бы не добиться ее увеличения в десятки, а может, и в те же сотни раз, без использования каких-либо сложных решений и систем, простым и элегантным способом, найденным самой природой?..

Взяв за основу эту идею, Шучжи Сэм Гэ (Shuzhi Sam Ge) и его коллеги создали тактильный сенсор, покрытый материалом, имитирующим папиллярные линии. Состоит он из четырех датчиков силы, расположенных на подложке площадью 4 мм

2 и покрытых тонкой гофрированной пластиковой оболочкой. Ученые показали, что при использовании плоского покрытия чувствительность сенсора намного падает. Но это лишь подтвердило их выкладки, самым же интересным открытием было другие.

Оказалось, что изрезанная «хребтами» и «впадинами» поверхность сенсора помогает и в задаче определения формы объекта, до которого он касается. Взаимное расположение векторов силы, которые фиксируются датчиками, определяются воздействием объекта на изрезанную поверхность сенсора, и это их расположение позволяет идентифицировать форму объекта. По крайней мере, уже на первом этапе ученым удалось научиться различать по этому признаку плоские и округлые предметы.

Эта находка может оказаться особенно полезной для робототехники будущего — и, конечно, открывает новые грани того, что кажется нам таким простым и очевидным — наших собственных отпечатков пальцев.

По публикации MIT Technology Review / Physics ArXiv Blog