Roboty dostały nowy zmysł. Teraz mogą zobaczyć to, czego dotykają
Zdjęcie poglądowe
Byle film pokazowy może sprzedać wizję maszyny, która za chwilę będzie składać nam pranie czy opiekować się osobą starszą, ale prawdziwy świat nie jest sterylną sceną demonstracyjną. Szklanka bywa śliska, materiał się marszczy, skóra ma nierówną twardość, a moneta dopiero pod palcem ujawnia mikroskopijne detale, których sama kamera nie jest w stanie w pełni pojąć. Dlatego roboty potrzebują nowego zmysłu i do tego właśnie dążą dziś specjaliści z całego świata.
Robot nie musi mieć ludzkiej skóry, żeby zacząć rozumieć kontakt
Inżynierowie z Queen Mary University of London opracowali nowy, zmieniający kolor czujnik dotykowy. Technologia została opisana w Science Advances pod tytułem High-Resolution Real-Time Mechanochromic Tactile Sensors . Jej sedno jest zaskakująco eleganckie, bo sprowadza się do tego, że niewidzialne dla nas siły nacisku, odkształcenia i kontaktu są zamieniane bezpośrednio w dynamiczne wzory kolorów.
Najważniejsze jest jednak to, czego tutaj nie trzeba robić. Klasyczne systemy dotykowe często korzystają z siatek czujników albo z rozwiązań wizyjnych wymagających późniejszego odtwarzania geometrii kontaktu. W praktyce oznacza to więcej elektroniki, więcej danych do przeliczenia, większą złożoność i ryzyko opóźnień. Nowy system idzie inną drogą, bo sama powierzchnia czujnika staje się medium pomiarowym. Kiedy naciskasz miękki materiał, powstają lokalne kolory strukturalne, które zwykła kamera USB może odczytać w czasie rzeczywistym.
Innymi słowy, zamiast upychać w robocie coraz gęstsze macierze elektroniki i później próbować wydobyć z nich sens, badacze przenieśli część “inteligencji” do materiału. W efekcie materiał nie tylko jest dotykany. Materiał sam koduje informację o dotyku.
Człowiek nadal ma przewagę, ale ta przewaga zaczyna się kurczyć
Sasso zwraca uwagę na skalę problemu w prosty sposób – ludzka dłoń ma ponad 10000 mechanoreceptorów, które obsługują coś tak banalnego jak naciśnięcie włącznika światła. Każdy, kto choć raz próbował opisać własny dotyk słowami, wie, jak absurdalnie dużo informacji mieści się w takim momencie. Czy powierzchnia jest twarda? Czy lekko się ugina? Czy krawędź jest ostra? Czy przedmiot zaczyna się przesuwać? Czy nacisk rozkłada się równomiernie?