Jari Robot Taktil Revolusioner Mencapai Lokasi Sentuhan <1 mm Tanpa Titik Buta
Peneliti telah mengembangkan jenis jari robot baru dengan indra sentuhan. Jari dapat melokalkan sentuhan dengan presisi sangat tinggi (<1 mm) di atas permukaan multi-beluk yang luas, mirip dengan sepadan manusia.
Metode saat ini untuk membangun sensor sentuhan telah terbukti sulit diintegrasikan ke dalam jari robot karena berbagai tantangan termasuk kesulitan menutupi permukaan multi-beluk, jumlah kabel yang tinggi, atau kesulitan memasang di ujung jari yang kecil, sehingga mencegah penggunaan di tangan yang cerdas. Metode baru menggunakan sinyal yang tumpang tindih dari pengempa dan penerima cahaya yang tertanam dalam lapisan gelombang transparan yang mencakup area fungsional jari.
Dengan mengukur transportasi cahaya antara setiap pengempa dan penerima, kumpulan data sinyal yang sangat kaya dapat diperoleh yang berubah sebagai respons terhadap deformasi jari karena sentuhan. Metode pembelajaran dalam yang sepenuhnya berbasis data dapat mengekstrak informasi yang berguna dari data, termasuk lokasi kontak dan gaya normal yang diterapkan, tanpa kebutuhan model analitis. Hasilnya adalah jari robot yang terintegrasi sepenuhnya dan dilengkapi sensor dengan jumlah kabel rendah, dibuat menggunakan metode manufaktur yang dapat diakses dan dirancang untuk integrasi yang mudah ke dalam tangan yang cerdas.
Dua aspek dari teknologi dasar digabungkan untuk memungkinkan hasil baru. Pertama, para peneliti menggunakan cahaya untuk merasakan sentuhan. Di bawah “kulit,” jari memiliki lapisan yang terbuat dari silicone transparan di mana mereka menyinari cahaya dari lebih dari 30 LED. Jari juga memiliki lebih dari 30 fotodioda yang mengukur bagaimana cahaya memantul. Setiap kali jari menyentuh sesuatu, kulitnya berubah bentuk, sehingga cahaya bergerak di dalam lapisan transparan di bawahnya. Mengukur seberapa banyak cahaya yang pergi dari setiap LED ke setiap dioda, para peneliti akhirnya mendapatkan hampir 1.000 sinyal yang masing-masing mengandung informasi tentang kontak yang dibuat. Karena cahaya juga dapat memantul di dalam ruang yang melengkung, sinyal ini dapat mencakup bentuk 3D kompleks seperti ujung jari.
Kedua, tim merancang data ini untuk diproses oleh algoritma pembelajaran mesin. Karena ada begitu banyak sinyal, semuanya tumpang tindih satu sama lain, data terlalu kompleks untuk ditafsirkan oleh manusia. Untungnya, teknik pembelajaran mesin saat ini dapat belajar untuk mengekstrak informasi yang diinginkan para peneliti: di mana jari disentuh, apa yang menyentuh jari, seberapa besar gaya yang diterapkan, dll.
Selain itu, tim membangun jari sehingga ia dan lainnya dapat ditempatkan pada tangan robot. Integrasi sistem pada tangan mudah: jari mengumpulkan hampir 1.000 sinyal tetapi hanya membutuhkan kabel 14-kawat yang menghubungkannya ke tangan dan tidak membutuhkan elektronik luar papan. Para peneliti memiliki dua tangan cerdas (cukup untuk merangkak dan memanipulasi objek) yang sedang dilengkapi dengan jari ini — satu tangan memiliki tiga jari dan yang lain empat jari. Tim akan menggunakan tangan ini untuk menunjukkan kemampuan manipulasi cerdas, berdasarkan data taktil dan proprioseptif.
Tonton jari dalam aksi di Tech Briefs TV di sini. Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Holly Evarts di This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; 212-854-3206.
