Mühendisler Londra Kraliçe Mary Üniversitesi dokunsal bir ortam yarattık sensör,’de anlatıldığı gibi bir çalışma şurada yayınlandı Bilim Gelişmeleribu izin verir robotlar tespit etmek dokunmak basit kullanarak kamera.
Sensör dönüştürür mekanik içine kuvvetler görünür renk modelyoğun gömülü dizilere olan ihtiyacı azaltır sensörler. Giacomo Sasso, doktora sonrası araştırmacı Queen Mary Mühendislik ve Malzeme Bilimi Okulubu yeni sensörü geliştiren ekibe liderlik etti. Güvenmek yerine gömülü elektronik sensörler, basıldığında veya büküldüğünde renk değiştiren yumuşak bir malzeme oluşturdular.
Yapısal renk olarak bilinen bu etki de aynı sebepten kaynaklanmaktadır. kelebek kanatlar olmadan yanardöner görünüyor pigment. Basınç, malzemenin içindeki mikroskobik yapıların kaymasına neden olur, ışığın yansıma şeklini değiştirir ve gerçek zamanlı görsel bir kuvvet göstergesi oluşturur.
Hesaplamadan Dokun
Görme tabanlı dokunsal sensörlerin çoğu, teması ve kuvveti ayrıntılı olarak haritalandırabilir, ancak bunu yalnızca onları yavaşlatan ağır hesaplama pahasına yapar. Daha basit sistemler daha hızlıdır ancak ayrıntılardan ödün verir. Sasso’nun ekibi tarafından geliştirilen yeni malzeme, algılama işlevini malzemenin kendisine yerleştirerek bu sorunu ortadan kaldırıyor. Araştırmacılar yalnızca standart bir USB kamerayla yüzeydeki renk değişikliklerini izleyebilir ve karmaşık veri yeniden yapılandırmasına gerek kalmadan anında basınç, gerinim ve temas şeklini anlayabilir.
Sasso, “Parmağınız bir ışık düğmesine bastığında ne kadar bilgi üretildiğini tahmin edemezsiniz. İnsan eli, işi yapmak için 10.000’den fazla mekanoreseptör içerir, ancak dokunma algılama, robot bilimindeki en büyük zorluklardan biri olmaya devam ediyor” dedi. “Mevcut hiçbir teknoloji bu tür sensör yoğunluğunu (a) kıyaslanabilir bir ölçek ve basitlikte yeniden üretemeyeceğinden, parmak çıkıntılarını yakalamaktan mutlu olduk. Bu projenin arkasındaki temel fikir kalıpların dışında düşünmekti: yoğun ve aşırı mühendislik gerektiren sensör dizileri yerleştirmek yerine algılama, mekanik ipuçlarının doğrudan renk alanlarına dönüştürüldüğü ve basit, düşük maliyetli bir USB kamera kullanılarak yakalandığı malzemenin kendisine taşınıyor.”
Makalenin ortak yazarlarından biri olan Profesör James Busfield, avantajı daha basit bir şekilde tanımladı: “Özellikle güçlü olan şey, bilginin zaten ışık sinyalinde olmasıdır. Artık dokunmayı yeniden oluşturmuyorsunuz, onu doğrudan gözlemliyorsunuz.”
Hassas Üretimden Ameliyathaneye
Dokunma algılamanın hesaplama taleplerini azaltmak yeni olasılıkların önünü açıyor. Bu malzemeden yapılan robotik bir tutucu, kuvvetteki değişiklikler anında fark edilebildiği için küçük parçaları daha hassas bir şekilde tutabilir. Benzer sensörlerle donatılmış protez uzuvlar da kullanıcılara daha ayrıntılı dokunsal geri bildirim sağlayabilir.
Araştırmacılar ayrıca, ince basınç farklılıklarının tespit edilmesinin klinisyenlerin doku özelliklerini yorumlamasına yardımcı olabileceği cerrahideki potansiyel uygulamaları da görüyorlar.
Tek Malzemenin Arkasında On Yıllık Temel Çalışması
Profesör Federico Carpi Floransa Üniversitesi ve Queen Mary’den Profesör James Busfield, gerilebilir sensörler ve polimer davranışı üzerine yıllarca süren ayrı çalışmaları tek bir malzeme sisteminde birleştirerek bu proje üzerinde birlikte çalıştılar. Bu, ekibin mekanokromik bir malzemeyi yalnızca elektronik için bir temel olarak değil, sensörün kendisi olarak kullanmasına olanak sağladı.
Robotik dokunmaya yönelik birçok yaklaşım, giderek daha karmaşık hale gelen sensör dizilerine, kablolara ve bilgi işlem sistemlerine dayanmaktadır. Sasso’nun ekibinin yaklaşımı, daha fazla elektronik eklemek yerine, malzemenin kendisinin dokunuşu görünür renge kodlamasına olanak tanıyor. Bu renk bazlı yöntemin ticari robotik ellerde kullanılmak üzere ölçeklendirilip ölçeklenemeyeceği belirsizliğini koruyor ancak bu çalışma, robotik dokunmanın geleceğinin gelişmiş elektronikler kadar akıllı malzemelere de bağlı olabileceğini öne sürüyor.
Austin Burgess, satış, pazarlama ve veri analitiği konularında geçmişi olan bir yazar ve araştırmacıdır. MBA derecesine, İşletme alanında Lisans Diplomasına ve veri analitiği sertifikasına sahiptir. Çalışmaları, yeni ortaya çıkan biyoloji, bilişsel sinir bilimi ve arkeolojik keşiflere vurgu yaparak bilimsel gelişmeleri kırmaya odaklanıyor.
Source link
