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)

123

Разные разности

29.09.2022 12:00:00

Сегодня в живых клетках аминокислоты образуются из α-кетокислот с использованием азота и белков-катализаторов. Но как это происходило в ранние исторические времена, когда никаких клеток еще не было? Ученые из Исследовательского института Скриппса предположили, что роль фермента в превращении α-кетокислоты в аминокислоту может сыграть обыкновенный цианид.

>>
25.09.2022 14:00:00

Как вы думаете, что важнее — есть много фруктов или есть фрукты часто? Казалось бы, какая разница. А между тем разницу обнаружили исследователи из Астонского университета в Бирмингеме.

>>
23.09.2022 14:00:00

В Формуле-1 всегда бытовало твердое убеждение, что здесь работает «правило 80/20»: машина/команда отвечают за 80% успеха в гонке, а мастерство пилота — только за 20%. Но, как выяснили ученые из Университета Летбриджа, эта формула ошибочна.

>>
21.09.2022 16:00:00

Компания Virginia Tech вместе со специалистами из двух университетов США работает над перчатками для подводных манипуляций Octa-glove. Принцип их работы позаимствован у щупалец осьминога.

>>
17.09.2022 16:00:00

Одуванчики продолжают распространяться по миру. И делают это поразительно успешно. Потому что используют надежные и изощренные технологии, созданные природой. Например, семена одуванчиков — одни из лучших летунов.

>>