Registreer nu

Log in

vergeten wachtwoord

Wachtwoord vergeten? Vul alstublieft uw e-mail adres in. U ontvangt een link ontvangen en zal een nieuw wachtwoord via e-mail te creëren.

bericht toevoegen

Je moet inloggen om bericht toe te voegen .

question

U moet inloggen om een ​​vraag te stellen.

Log in

Registreer nu

Welkom bij Scholarsark.com! Uw inschrijving krijgt u toegang te verlenen tot het gebruik van meer kenmerken van dit platform. U kunt vragen stellen, maken bijdragen of antwoorden bieden, bekijk profielen van andere gebruikers en nog veel meer. Registreer nu!

Stanford ingenieurs ontwikkelt een elektronisch handschoen robots geeft tastzin: Een elektronische handschoen die robotachtige handen met een aantal van de handvaardigheid mensen genieten schenkt

Stanford ingenieurs hebben een elektronische handschoen met sensoren die op een dag kon geven robotachtige handen het soort handigheid die mensen voor lief nemen ontwikkeld. Stanford onderzoekers ontwikkelden de huid-achtige aanraaksensoren dat deze robot hand in staat om precies de juiste hoeveelheid druk te leveren aan tillen en verplaatsen van een pingpongbal zonder deze te beschadigen.

In een papier gepubliceerd nov. 21 in Science Robotics, chemisch ingenieur Zhenan Bao en haar team demonstreerde dat de sensoren goed genoeg werken om een ​​robothand in staat te stellen een delicate bes aan te raken en een pingpongbal te hanteren zonder deze plat te drukken.

“Deze technologie zet ons op een pad naar een dag geven robots het soort sensing mogelijkheden gevonden in de menselijke huid,”Bao zei.

Bao waarbij de sensoren vingertoppen van de handschoen gelijktijdig de intensiteit en drukrichting gemeten, twee kwaliteiten die essentieel zijn voor het bereiken van handvaardigheid. De onderzoekers moeten nog steeds perfectioneren van de technologie om automatisch te regelen deze sensoren, maar wanneer ze dat doen, een robot die de handschoen zou de vaardigheid om een ​​ei tussen duim en wijsvinger te houden zonder breken of te laten glijden hebben.

Electronics imiteren leven

De elektronische handschoen imiteert de weg lagen van de menselijke huid werken samen om onze handen hun buitengewone gevoeligheid geven.

De opperhuid is doordrenkt met sensoren die druk detecteren, hitte en andere stimuli. Onze vingers en handpalmen zijn bijzonder rijk aan aanraaksensoren. Deze sensoren werken samen met een onderlaag van vlies genaamd de spinosum, een hobbelige microscopische terrein van heuvels en valleien.

robot handgrepen bosbessen tussen duim en wijsvinger

De in deze fotosensor gevoelig genoeg om de vinger een bosbessen houden zonder deze te beschadigen. In de toekomst zouden alle vingers en de palm soortgelijke elektronische sensoren die de biologische sensoren na te bootsen in onze huid. (het krediet: Courtesy of Bao Lab)

Dat bumpiness is van cruciaal belang. Als onze vinger raakt een object, de opperhuid dichter bij de spinosum. Een lichte aanraking wordt voornamelijk gevoeld door sensoren nabij de heuvels. Meer intense druk dwingt de buitenste schil naar beneden in de valleien van de spinosum, triggering intenser tastprikkels.

Maar de intensiteit van de druk is slechts een deel van wat het mogelijk maakt spinosum. Dit hobbelige sublaag helpt ook onthullen de richting van de druk, of afschuifkracht. Een vinger noorden drukken bijvoorbeeld, creëert sterke signalen op de zuidelijke hellingen van de microscopische heuvels. Dit vermogen om te voelen dwarskracht is een onderdeel van wat ons helpt voorzichtig maar stevig vast te houden een ei tussen duim en wijsvinger.

Postdoctorale geleerde Clementine Boutry en masterstudent Marc Negre geleide ontwikkeling van de elektronische sensoren die deze menselijke mechanisme na te bootsen. Elke sensor op de vingertop van de robot handschoen bestaat uit drie flexibele lagen die werken in overleg. De bovenste en onderste lagen elektrisch actief. De onderzoekers legde een raster van elektrische leidingen op elk van de twee tegenoverliggende oppervlakken, als rijen in een veld, en bleek deze rijen loodrecht op elkaar om een ​​dichte matrix van kleine sensing pixels creëren. Zij hebben ook de onderste laag hobbelige zoals spinosum.

De rubberen isolator midden alleen hield de top- en bodemlagen elektroden elkaar. Maar dat de scheiding was kritisch, omdat elektroden die dicht raken zonder zijn elektrische energie kan opslaan. Omdat de robot vinger ingedrukt, door de bovenste elektroden dichter bij de bodem te drukken, de opgeslagen energie nam toe. De heuvels en valleien van de onderste laag vormden een manier om de intensiteit en richting van de druk op specifieke punten op de loodrechte roosters in kaart te brengen, net als de menselijke huid.

Delicate aanraking

Om hun technologie te testen plaatsten de onderzoekers hun drielaagse sensoren op de vingers van een rubberen handschoen, en doe de handschoen aan een robothand. Uiteindelijk is het doel om sensoren rechtstreeks in te bedden in een huidachtige omhulling voor robothanden. In één experiment, ze programmeerde de-handschoen dragen robot hand om een ​​bes zachtjes aanraken zonder deze te beschadigen. Ze geprogrammeerd ook de gehandschoende hand op te tillen en verplaatsen van een pingpongbal zonder deze te beschadigen, met behulp van de sensor op de juiste afschuifkracht detecteren de bal te grijpen zonder te laten vallen.

Robot vinger zachtjes raakt een framboos.

Robot zachtjes raakt een framboos. (het krediet: Courtesy of Bao Lab)

Bao gezegd dat met de juiste programmeren een robot hand dragen van de huidige aanrakingsgevoelige handschoen kan een repetitieve taak als het tillen eieren uit een transportband geplaatst in dozen. De technologie zou ook toepassingen in de robot-geassisteerde chirurgie, wanneer een nauwkeurige touch control is essentieel. Maar uiteindelijke doel Bao is om een ​​geavanceerde versie van de handschoen die automatisch van toepassing is precies de juiste hoeveelheid kracht om een ​​object veilig te behandelen zonder voorafgaande programmering ontwikkelen.

“We kunnen een robot hand te programmeren om een ​​framboos raken zonder deze te beschadigen, maar we zijn nog lang niet in staat aan te raken en te ontdekken dat het frambozen en schakel de robot te halen," ze zei.


Bron: news.stanford.edu, door Tom Abate

Wat betreft Marie

Laat een antwoord achter