人間の皮膚は体の最大の器官です。 また、最も重要な感覚の 1 つである触覚も提供します。 触覚により、人は外界の物体と相互作用し、物体を知覚することができます。 しかし、ロボットや仮想環境の構築において、タッチは視覚に比べて翻訳が容易な機能ではありませんでした。 それにもかかわらず、多くのラボがタッチを実現しようとしており、さまざまなバージョンの人工皮膚が、電子機器 (人工装具に動力を与えるものなど) をよりスマートに、より敏感にする可能性を示しています。
今週ジャーナルに掲載された研究 小さな シンガポールの南洋工科大学のチームによって作成された新しいタイプの人工皮膚は、直接圧力が加えられているだけでなく、物体が近づいていることも感知できます。
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もう、いろいろ 人工皮膚 過去のモックアップは、温度、湿度、表面の詳細、力などの要素を取得して、それらをデジタル信号に変換することができました。 この場合、この人工皮膚は「イオントロニック」です。つまり、イオンと電極を統合して感覚を有効にしようとします。
具体的には、ニッケルが埋め込まれた2つのファブリック電極層の間に挟まれた、塩辛い液体に浸した多孔質の海綿状の層で構成されています。 これらの未加工のコンポーネントは低コストで、簡単に拡張できるため、研究者はこのタイプの技術が大量生産に適していると主張しています。 その結果、曲げやすく、柔らかく、導電性のある素材が生まれました。 構造の内部化学により、材料に圧力がかかると、静電容量の変化が誘発され、電気信号が生成されます。
「私たちは、人間の皮膚よりも優れたセンシング能力を持つ人工皮膚を作成しました。 ほとんどの情報を触れる行為から感知する人間の皮膚とは異なり、この人工皮膚は、触れない操作や接近操作でエンコードされた豊富な認知情報も取得します」 プレスリリース. 「この研究は、既存の触覚センサーよりも優れた次世代のロボット認識技術につながる可能性があります。」
デバイスの設計により、皮膚の端の周りに「フリンジ電界」も作成されます。 この結果生じる電場は、物体が近づいたことを感知し、物体の材質を識別することもできます。 たとえば、小さな概念実証デモで、プラスチック、金属、および人間の皮膚を区別できます。
ユースケースとしては、人工皮膚をロボットの指に装着したり、指のタッチでキャラクターを動かす電子ゲームの制御インターフェースに適用したりできます。 彼らの実験では、ユーザーはゲームのパックマンをプレイし、人工皮膚のパネルを操作して電子地図をナビゲートしました。