في السنوات الأخيرة، قدم علماء ومهندسو المواد.. مواد متطورة بشكل متزايد للتطبيقات الروبوتية والأطراف الصناعية.
يتضمن ذلك مجموعة واسعة من الجلود الإلكترونية، أو الجلود الإلكترونية، المصممة لاستشعار البيئة المحيطة وإعادة إنتاج حاسة اللمس بشكل مصطنع.
جلد إلكتروني جديد يعمل باللمس
في سياق ذلك.. قدم باحثون في جامعة تسينغهوا الصينية مؤخرًا جلدًا إلكترونيًا جديدًا يعمل باللمس ثنائي الوسائط يمكن أن يعزز قدرات الاستشعار للروبوتات. بينما يسمح لهم أيضًا بتوصيل المعلومات من خلال الاستفادة من حاسة اللمس لدى المستخدم البشري.
هذا الجلد الإلكتروني. الذي تم تقديمه في ورقة بحثية يمكنه استشعار المعلومات اللمسية وإنتاج ردود فعل لمسية ، وبالتالي تمكين التفاعلات ثنائية الاتجاه القائمة على اللمس بين الإنسان والروبوت (HRIs).
وقال الدكتور وينبو دينغ، المؤلف المشارك للورقة، في تصريحات صحفية: “تقدم ورقتنا جلدًا إلكترونيًا مزدوج الوضع (الجلد الإلكتروني) مصممًا لتعزيز التفاعل بين الإنسان والحاسوب (HRI).” “إنه يعالج القيود المفروضة على تكنولوجيا الجلد الإلكترونية الحالية، والتي يمكن أن توفر فقط الإدراك اللمسي أو ردود الفعل اللمسية ، ولكن ليس كليهما. لا يمكن الجمع بين آليات عمل وحدات الاستشعار والتغذية المرتدة بسلاسة، مما يؤدي إلى أجهزة أكبر وارتفاع تكاليف التصنيع. ”
كان الهدف الأساسي للدراسة الأخيرة التي أجراها الدكتور دينغ وزملاؤه هو تطوير جلد إلكتروني مزدوج النموذج يستجيب أيضًا لقوى الاتصال. عبر النقل ثنائي الاتجاه للمعلومات اللمسية.
ولتحقيق ذلك.. يدمج الجلد الإلكتروني الذي قدموه بين الاستشعار المغناطيسي اللمسي متعدد الوسائط مع ردود الفعل الاهتزازية.
وأوضح الدكتور دينغ: “يدمج الجلد الإلكتروني فيلمًا مغناطيسيًا مرنًا، ومطاط السيليكون، ومصفوفة مستشعر هول، ومصفوفة المحرك، ووحدة التحكم الدقيقة”.
سلسلة من التجارب
اختبر الدكتور دينغ وزملاؤه نموذجًا أوليًا لجلدهم الإلكتروني في سلسلة من التجارب، واستكشفوا أيضًا إمكاناته لثلاثة تطبيقات رئيسية محتملة للتعرف على الأشياء، والوزن الدقيق، والتفاعل مع الموارد البشرية (HRI). ووجدوا أن الجلد الإلكتروني كان فعالاً في استشعار المعلومات اللمسية وإنتاج ردود الفعل اللمسية.
وقال الدكتور دينغ: إن تجربة الوزن مبتكرة بشكل خاص، لأنها تستخدم اهتزازات اللمس بطرق غير متوقعة ومبتكرة”.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن التحكم في سرعة عملية الوزن الدقيقة، ويمكن تحسين دقة التحكم إلى (~0.0246 جم)، مما يلبي متطلبات الطبخ اليومية والوزن الصناعي. التكلفة الإجمالية للجهاز أقل من 26 دولارًا ويزن أقل من 29 جرامًا.”
فتح طرق جديدة لتطوير أطراف صناعية متطورة
يمكن قريبًا نشر واختبار الجلد الإلكتروني اللمسي المزدوج الذي قدمه الدكتور دينغ وزملاؤه في مجموعة متنوعة من الإعدادات. ومن بين أمور أخرى، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تعزيز التلاعب الآلي، وتمكين التحكم الأكثر دقة في الروبوتات الصناعية، وفتح طرق جديدة لتطوير أطراف صناعية متطورة.
وأضاف الدكتور دينغ : “سيركز بحثنا وتطويرنا المستقبلي على تصغير مكونات الجلد الإلكتروني لمجموعة واسعة من التطبيقات، ودمج طرق استشعار جديدة (مثل استشعار درجة الحرارة)، وإضافة ردود فعل سمعية”. “تهدف هذه التطورات إلى توفير تجربة حسية أكثر شمولاً وتحسين التعاون بين الإنسان والآلة.”
