Магнитная кожа

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2022, №1)

Чтобы манипулятор мог взять предмет, не повредив его, а когти надежно уцепились за ветку, нужны сенсоры касания. Мягкие тактильные датчики — одна из развивающихся областей робототехники. Однако если кожа живых существ самовосстанавливается, то искусственную кожу с сенсорами приходится регулярно менять.

Другая проблема: со временем характеристики датчиков уходят от номинальных и нужно подстраивать программное обеспечение. Да и вопросы интерпретации тактильных сигналов остаются для математиков и программистов непаханым полем.

Значительного успеха в решении этих проблем недавно добилась группа четырех исследователей из Университета Карнеги — Меллона и лаборатории искусственного интеллекта компании «Мета» (в прошлом «Фейсбук»). Они создали мягкий магнитный сенсор ReSkin. Технической частью разработки руководила постдок из «Меты» Тесс Хеллебрекерс (Tess Hellebrekers) , алгоритмической — аспирант университета Раунак Бхиранги.

ReSkin — это тонкая, долгоживущая и дешевая искусственная кожа. Она представляет собой миллиметровую мембрану эластомера с мелкими магнитными частицами, контактирующую с жестким плоским магнетометром, который крепят на захваты манипулятора. Кожа стыкуется кнопками, ее легко заменить. Магнитный сенсор может детектировать скольжение, бросок, хват, хлопок…

Сигналы ReSkin обрабатывает программа искусственного интеллекта. Благодаря его способности к обучению удается не зависеть как от разброса заводских параметров мембраны, так и от их изменения со временем. ИИ регулярно и быстро проводит автокалибровку датчика и перенастраивает его электронику, поэтому при замене мембраны нет необходимости что-то регулировать или обновлять управляющий софт.

Цена искусственной кожи невысока, всего шесть долларов за кусочек размером в несколько сантиметров, и снижается для больших объемов. Минимальное число касаний разных предметов до выхода из строя составляет пятьдесят тысяч.

ReSkin подходит не только для роботов-манипуляторов, но и для тактильных перчаток, бандажей, протезов. Кожа также позволяет собирать недоступные ранее данные и проводить исследования по контактным взаимодействиям разных объектов. Разработчики особо отмечают ее применение в дополненной и виртуальной реальности и надеются на взрывной рост интереса к ней.

(arXiv: 2111.00071)

Разные разности
Полимеры из метана
Очередную идею, как улавливать и преобразовывать метан, недавно опубликовали инженеры-химики Массачусетского технологического института. И не только придумали, но и успешно испробовали.
Пишут, что...
…европейское сообщество энтомологов избрало насекомым 2025 года древесную осу-паразита Rhyssa persuasoria, которая уничтожает личинки древесных ос, поедающих древесину, и тем самым спасает деревья… …астрономы впервые обнаружили космически...
Стеклянные яблоки
Коробки с елочными игрушками есть, пожалуй, в каждой семье. Порой это настоящее собрание редкостей. Ведь любая игрушка — предмет материальной культуры. Она, как зеркало, отражает эпоху, в которой родилась. Поэтому по елочным игрушкам, как, напри...
Подъемная сила
Мы привыкли к лифтам и не задумываемся о значимости этих подъемных устройств. А между тем лифты перевозят в сутки в 100 раз больше людей, чем весь остальной транспорт, вместе взятый.