Назвать шестигранные пластины кожей можно с большой натяжкой, однако именно так именуют свою разработку создатели, ведь по сути робота обеспечили чувством осязания и температуры. Кстати, в отличие от человеческой «кожа» робота определяет скорость движения конечности.
Робот Bioloid оснащён 31 пластиной с сенсорами (видны не все). На снимке он показан рядом с инженером Филипом Миттендорфером (Philip Mittendorfer) (фото Andreas Heddergott/TUM).
Новинка HEX-O-SKIN разрабатывалась с целью обеспечить гуманоидных роботов возможностью ощущать прикосновения по всему телу. Для этого учёные технического университета Мюнхена создали шестигранные тактильные модули (tactile module), представляющие собой печатные платы со множеством сенсоров.
На каждой такой чешуйке площадью пять квадратных сантиметров располагаются четыре инфракрасных датчика, которые способны почувствовать любой объект на расстоянии до одного сантиметра. Там же находятся шесть сенсоров температуры и один акселерометр.
Вся эта система помогает машине понять, какой частью тела она только что двинула, что рука или палец, к примеру, приближается к какому-то предмету, какова температура объекта.
На каждой «чешуйке» располагается миниатюрный контроллер, который обрабатывает приходящую от сенсоров информацию, до того как она отправляется в центральный процессор, а также просчитывает самый быстрый маршрут для неё (фото TUM).
Одной пластины, конечно, недостаточно. Поэтому инженеры формируют из шестиугольников покрытие, похожее на соты в пчелином улье. Они закрывают поверхность любой площади, словно высокотехнологичная кольчуга, и переправляют между собой сигналы, попадающие затем в центральный процессор. Если оборвётся связь в каком-то соединении, информация дойдёт до процессора другим путём.
В видеоролике ниже показаны примеры взаимодействия человека и роборуки, оснащённой сенсорами. В конце видно, насколько хорошо держит чашку на тарелке оборудованная датчиками конечность. Сенсоры позволяют механизму вычислять суперпозицию сил гравитации и сил, действующих на чашку при выполняемых движениях, и соответственно подстраиваться.
Авторы HEX-O-SKIN полагают, что их разработка в первую очередь пригодится роботам-помощникам, которым постоянно необходимо объезжать препятствия или домашних животных, например. Однако можно помечтать и о гуманоидных роботах будущего, которые будут откликаться на похлопывание по плечу даже в полной темноте.
Такая форма пластин поможет покрыть всё туловище робота, а значит, он сможет чувствовать всей своей поверхностью вибрации или лёгкие прикосновения. В перспективе роботы смогут ощущать себя в пространстве не хуже человека (фото TUM).
Пока немецкие инженеры показали лишь принципиальную работоспособность своей идеи и разработки. Но и эти «основы» удостоились публикации в журнале IEEE Transactions on Robotics.
