Группа китайских ученых создала новую сенсорную систему, имитирующую кончик человеческого пальца, в надежде, что однажды она сможет подарить яркие ощущения прикосновения роботу или пациенту, потерявшему руку.
Разработанный исследователями из Южного научно-технического университета (SUSTech) в Шэньчжэне, Университета Сидянь в Сиане и Университета Хьюстона, датчик с помощью технологии искусственного интеллекта способен распознавать различные текстуры, включая шерсть, лен, нейлон, полиэстер и саржу, и показывать результаты пользователям в режиме реального времени.
«Сенсорная система, интегрированная в протез пальца, может идентифицировать 20 различных коммерческих тканей со 100-процентной точностью при фиксированной скорости скольжения», — пишет команда в статье, опубликованной в среду в рецензируемом журнале Nature Communications.
«Ожидается, что такая система будет способствовать развитию сенсорных технологий в робототехнике и протезировании и потенциально полезна для сенсорного восстановления пациентов, носящих искусственные протезы, а также для использования в виртуальной реальности на основе тактильных технологий и бытовой электронике», — заявили исследователи.
Датчик крепится к кончику пальца протеза руки. Когда он скользит по различным тканям, сигнал поступает на компьютер и анализируется методом машинного обучения. В настоящее время результат распознавания отображается на экране.
В новом исследовании группа специалистов разработала датчик, который определяет как статическое давление, так и высокочастотные вибрации. По словам исследователей, эта система с одним датчиком является более простой и надежной по сравнению с существующими, требующими использования двух датчиков, интегрированных с двумя наборами систем сбора данных.
Ведущий автор работы Го Чуаньфэй, профессор кафедры материаловедения и инженерии SUSTech, сообщил, что для того, чтобы вывести технологию на новый уровень, команда работает над тем, чтобы люди с протезами конечностей могли чувствовать то, что обнаруживает датчик.
«Передача электрических сигналов в мозг через нервы все еще остается достаточно сложной технологической задачей», — сказал Го.
«Поэтому мы прибегаем к передаче сигналов на кожу других частей тела, например, верхней части руки или груди, что позволяет мозгу обрабатывать информацию».
По его словам, помимо применения в робототехнике и для людей с протезами, технология может быть использована в виртуальной реальности — например, пользователь сможет дистанционно ощущать прикосновения во время видеозвонков или чувствовать текстуру товаров при совершении покупок в Интернете.
Го также отметил, что данный проект является примером междисциплинарных исследований с участием ИИ, материаловедения и робототехники.
«Наша система на базе ИИ анализирует материалы с высокой точностью и находит применение в робототехнике», — сказал он.