27/10/2023
Door Ad Spijkers
Een slimme zachte sensor kan protheses verbeteren en de interactie tussen mens en robot versterken.
De sensor is ontwikkeld door onderzoekers van de University of British Columbia (UBC) in Vancouver en Frontier Robotics, het onderzoeksinstituut van Honda. Dit concern werkt al sinds de jaren tachtig aan humanoïde robotica en ontwikkelde de bekende Asimo robot. Het heeft ook apparaten ontwikkeld om te helpen bij het lopen en ook de opkomende Honda Avatar Robot.
Sensorhuid
De slimme, rekbare en gevoelige sensor opent de deur naar een breed scala aan toepassingen in robotica en protheses. Wanneer de sensorhuid wordt aangebracht op het oppervlak van een prothetische arm of een robotlid, zorgt hij voor aanraakgevoeligheid en behendigheid. Hierdoor zijn taken mogelijk die moeilijk kunnen zijn voor machines, zoals het oppakken van een stuk zacht fruit. De sensor voelt ook zacht aan, net als de menselijke huid, waardoor menselijke interacties veiliger en levensechter worden.
De sensor kan verschillende soorten krachten waarnemen, waardoor een prothese- of robotarm met behendigheid en precisie op tactiele stimuli kan reageren. De arm kan bijvoorbeeld kwetsbare voorwerpen zoals een ei of een glas water vasthouden zonder ze te verpletteren of te laten vallen.
Machines gevoel geven
De sensor bestaat voornamelijk uit siliconenrubber, hetzelfde materiaal dat wordt gebruikt om veel speciale huideffecten in films te maken. Het ontwerp van het team geeft het de mogelijkheid om te knikken en te kreuken, net als de menselijke huid.
De sensor maakt gebruik van zwakke elektrische velden om objecten waar te nemen, zelfs op afstand, net zoals aanraakschermen dat doen. Maar in tegenstelling tot deze schermen is deze sensor soepel en kan hij krachten in en langs het oppervlak detecteren. Deze unieke combinatie is de sleutel tot de adoptie van de technologie voor robots die in contact staan met mensen.
Praktisch en schaalbaar
Volgens de onderzoekers is de nieuwe sensor eenvoudig te fabriceren is, waardoor hij gemakkelijk kan worden geschaald om grote oppervlakken te bestrijken en grote hoeveelheden te produceren. Sensoren en intelligentie maken machines capabeler en levensechter, waardoor mensen steeds vaker naast hen kunnen werken en spelen, maar er kan nog veel meer worden bereikt.
De menselijke huid heeft honderd keer meer detectiepunten op een vingertop dan deze sensortechnologie, waardoor het gemakkelijker wordt om een lucifer aan te steken of te naaien. Omdat sensoren steeds meer op de huid lijken en ook temperatuur en zelfs schade kunnen detecteren, is er behoefte aan robots die slimmer moeten zijn over op welke sensoren ze moeten letten en hoe ze moeten reageren. Ontwikkelingen op het gebied van sensoren en kunstmatige intelligentie zullen hand in hand moeten gaan.
Voor alle duidelijkheid: se hand links op de foto is van een van de onderzoekers. De nieuwe sensor is het oranje deel.
De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.
Foto: Lou Bosshart/UBC