IT История

В разных концах мира создают чувствительные к контактам покрытия, которые подарят роботам полноценное осязание окружающего мира. Новые тактильно-сенсорные механизмы предоставят им источник осязательной обратной связи, что позволит роботам ориентироваться в неструктурированных окружающих средах на основе собственных ощущений. Осязающие роботы смогут точно определять формы объектов, аккуратно обращаться с ними и избегать столкновений. Тогда они смогут стать по-настоящему надежными помощниками человека.

У людей кожное чувство теснейшим образом связано с моторным управлением. Поглаживая предмет пальцами, мы двигаем рукой так, чтобы лучше ощутить его текстуру. Наш мозг увязывает чувствование и движения , усиливая ощущения. Для роботов, наших младших электронных братьев , это пока недостижимая вещь.

Прикосновение к электронной коже

Разработка искусственных осязательных датчиков, которые по функциональным возможностям похожи на естественные биологические структуры, - одна из актуальных тем в робототехнике, где нужно работать с хрупкими объектами. Раньше роботы, снабженные только одним датчиком давления в манипуляторе, не могли самостоятельно установить, например, то, с какой силой нужно держать хрупкий предмет, чтобы не повредить его. Новые технологии позволят роботам, например, аккуратно захватывать яйцо с достаточным количеством силы, чтобы оно не выскользнуло и в то же время не было раздавлено.

Уже существуют коммерческие образцы специальных чувствительных досок , способных считывать и предавать тактильные ощущения (например, разработанные компанией Pressure Profile Systems, Inc.). Созданы различные образцы чувствительной электронной кожи , реагирующей на температуру и давление. Они могут пригодиться в спорте и в системах безопасности, в медицине (например, в протезировании).

Недавно ученые Иллинойского университета одели руки робота в искусственную кожу. Биосенсоры изготовлены из недорогого листа полимера с использованием фотолитографских методов копирования. Каждый сенсор похож на крошечный барабан приблизительно 200 микрон в диаметре. Его мембрана сделана из материала, который меняет сопротивление в зависимости от натяжения. Данные оцифровываются и посылаются в компьютер. После анализа сигналов от множества сенсоров определяется форма и другие свойства объекта.

В разных концах света ученые создают электронную кожу . Ожидается, что эти разработки найдут применение в качестве покрытия для роботов-андроидов. Например, японские ученые из Токийского университета изобрели чувствительное покрытие для роботов. Они использовали электронные схемы в качестве датчиков давления и полупроводники в качестве датчиков температуры. Эти сенсоры помещены в тонкий слой пластика, который можно обернуть вокруг робота. Транзисторы и полупроводники, которые использовали для электронной кожи ученые, основаны на органических материалах, состоящих из цепочек атомов углерода. Экспериментальный образец позволяет чувствовать температуру, давление и другие механические воздействия. Пока ученые в основном ориентируются на свойства человеческой кожи. Наше осязание не ограничивается только механическими воздействиями - мы можем ощущать, к примеру, температуру и влажность. Японские исследователи надеются, что смогут научить электронную кожу воспринимать и это. Кроме того, они хотят сделать ее растяжимой. Пока она может изгибаться, но не растягиваться, как у нас она тянется на локтях и коленях. В планы ученых входит также придать новому материалу дополнительные свойства, недоступные коже человека, в частности, способность реагировать на влажность, свет и ультразвук.

Недалеко то время, когда создадут образцы электронной кожи , функционально и на ощупь неотличимую от человеческой. Одна из сфер применения напрашивается сама собой - медицина. Людей с поврежденной кожей будут облачать в искусственную, чувствительную, косметически привлекательную оболочку.

Узнавание в одно касание

В Японии недавно разработана революционная технология, которая позволяет пользователям обмениваться данными своих портативных компьютеров PDA с помощью простого рукопожатия. Принцип работы новинки, созданной телекоммуникационными компаниями NTT и NTT DoCoMo, основан на том, что проводником электрического сигнала оказывается сам хозяин электронного устройства. Это изобретение грозит перевернуть все взгляды на коммуникации. Из обихода могут уйти визитные карточки, билеты в метро, пропуска в учреждения, пароли для доступа в компьютерную сеть - ведь, чтобы проникнуть внутрь, достаточно будет одного короткого прикосновения к турникету, дверной ручке или клавиатуре.

Миниатюрные передатчики, названные RedTacton, используют для передачи данных электрические поля человека. Они посылают данные, стимулируя колебания в слабом электрическом поле на поверхности человеческого тела.

Данные получаются посредством фотонного датчика электрического поля, в котором лазер скомбинирован с электрооптическим кристаллом, - так фиксируются флуктуации слабого электрического поля человека.

Во время непосредственного физического контакта - пожатие рук, похлопывание по плечу и т.д. - по телу пробегает слабый разряд, и данные переходят по поверхности человеческого тела непосредственно к устройству, в данном случае к мобильному телефону или КПК. Миникомпьютеры со скоростью 10 мегабит в секунду обмениваются двоичными данными - знакомят друг друга с именами своих владельцев, их электронными адресами, номерами телефонов и прочей информацией, содержащейся на жестком диске. Компактным PDA при этом совершенно не обязательно примыкать к телу, они могут лежать в карманах или сумках, которые, понятно, должны обладать свойствами электропроводимости.

Как уверяют разработчики, новому способу общения не грозят такие типичные для других средств беспроволочной коммуникации проблемы, как перегрузки на линии и действия кибервзломщиков. В компаниях заявляют, что со временем сфера применения новинки может быть расширена.

Новейших роботов исследователи обучают тончайшим человеческим чувствам. Поэтому, когда мы смотрим фильмы вроде Матрицы про чувственную конкуренцию людей и машин, возможно, мы видим признаки будущего.