Wahandisi wa Stanford hutengeneza glavu za elektroniki ambazo huwapa roboti hisia ya kuguswa: Glovu ya kielektroniki inayopa mikono ya roboti na baadhi ya ustadi wa mikono ambao wanadamu hufurahia

Wahandisi wa Stanford wametengeneza glavu za kielektroniki zilizo na vihisi ambavyo siku moja vinaweza kutoa mikono ya roboti aina ya ustadi ambao wanadamu huchukulia kawaida.. Watafiti wa Stanford walitengeneza vitambuzi vya kugusa vinavyofanana na ngozi vinavyowezesha mkono huu wa roboti kutoa shinikizo linalofaa ili kuinua na kusonga mpira wa pingpong bila kuuponda..

Safu ya kioevu inaonekana kutokea kwa sababu molekuli za maji kwenye uso zina vifungo vichache vya kemikali kuliko kwa wingi karatasi iliyochapishwa Nov. 21 ndani Roboti za Sayansi, mhandisi wa kemikali Zhenan Bao na timu yake ilionyesha kuwa vitambuzi vinafanya kazi vizuri vya kutosha kuruhusu mkono wa roboti kugusa beri maridadi na kushughulikia mpira wa pingpong bila kuupiga..

"Teknolojia hii inatuweka kwenye njia ya siku moja kuwapa roboti aina ya uwezo wa kuhisi unaopatikana katika ngozi ya binadamu,” Bao alisema.

Bao alisema vitambuzi vilivyo kwenye ncha za vidole vya glavu vinapima wakati huo huo ukubwa na mwelekeo wa shinikizo., sifa mbili muhimu ili kufikia ustadi wa mwongozo. Watafiti lazima bado wakamilishe teknolojia ili kudhibiti vihisi hivi kiotomatiki lakini wanapofanya hivyo, roboti aliyevaa glavu anaweza kuwa na ustadi wa kushikilia yai kati ya kidole gumba na kidole cha mbele bila kulivunja au kuliruhusu kuteleza..

Elektroniki kuiga maisha

Glovu za kielektroniki huiga jinsi tabaka za ngozi ya binadamu zinavyofanya kazi pamoja ili kuipa mikono yetu usikivu wao wa ajabu..

Safu yetu ya nje ya ngozi imejaa vitambuzi vya kugundua shinikizo, joto na vichocheo vingine. Vidole na viganja vyetu vina vihisi vya kugusa. Vihisi hivi hufanya kazi kwa kushirikiana na safu ndogo ya ngozi inayoitwa spinosum, ardhi ya eneo yenye mashimo ya vilima na mabonde.

Bumpiness hiyo ni muhimu. Kama kidole chetu kinagusa kitu, safu ya nje ya ngozi husogea karibu na spinosum. Mguso mwepesi huhisiwa hasa na vitambuzi vilivyo karibu na vilele vya milima. Shinikizo kali zaidi hulazimisha ngozi ya nje chini kwenye mabonde ya spinosum, kuchochea hisia za mguso mkali zaidi.

Lakini kupima ukubwa wa shinikizo ni sehemu tu ya kile spinosum huwezesha. Safu hii ndogo yenye mashimo pia husaidia kufichua mwelekeo wa shinikizo, au kukata nguvu. Kidole kinachobonyeza kaskazini kwa mfano, hutengeneza ishara kali kwenye miteremko ya kusini ya vilima hivyo hadubini. Uwezo huu wa kuhisi nguvu ya kukata ni sehemu ya kile kinachotusaidia kushikilia yai kwa upole lakini kwa uthabiti kati ya kidole gumba na kidole cha mbele..

Msomi wa baada ya udaktari Clementine Boutry na mwanafunzi wa uzamili Marc Negre waliongoza ukuzaji wa vihisi vya kielektroniki vinavyoiga utaratibu huu wa kibinadamu.. Kila kihisi kwenye ncha ya kidole cha glavu ya roboti kimeundwa kwa tabaka tatu zinazonyumbulika zinazofanya kazi kwa tamasha.. Tabaka za juu na za chini zinafanya kazi kwa umeme. Watafiti waliweka gridi ya mistari ya umeme kwenye kila moja ya nyuso mbili zinazowakabili, kama safu kwenye shamba, na kugeuza safu hizi kuwa sawa ili kuunda safu mnene ya saizi ndogo za hisi.. Pia walifanya safu ya chini kuwa bumpy kama spinosum.

Insulator ya mpira katikati iliweka tu tabaka za juu na za chini za elektroni kando. Lakini utengano huo ulikuwa muhimu, kwa sababu electrodes ambazo ziko karibu bila kugusa zinaweza kuhifadhi nishati ya umeme. Huku kidole cha roboti kikibonyeza chini, kufinya elektrodi za juu karibu na chini, nishati iliyohifadhiwa iliongezeka. Milima na mabonde ya safu ya chini ilitoa njia ya kuweka ramani ya ukubwa na mwelekeo wa shinikizo kwa pointi maalum kwenye gridi za perpendicular., sana kama ngozi ya binadamu.

Kugusa maridadi

Ili kujaribu teknolojia yao watafiti waliweka vihisi vyao vya tabaka tatu kwenye vidole vya glavu ya mpira, na kuweka glavu kwenye mkono wa roboti. Hatimaye lengo ni kupachika vitambuzi moja kwa moja kwenye ngozi inayofanana na ngozi kwa mikono ya roboti. Katika jaribio moja, walipanga mkono wa roboti uliovaa glavu kugusa beri kwa upole bila kuiharibu. Pia walipanga mkono wenye glavu kuinua na kusogeza mpira wa pingpong bila kuuponda, kwa kutumia kitambuzi kugundua nguvu ifaayo ya kunyoa ili kushika mpira bila kuuangusha.

Bao alisema kuwa ukiwa na programu sahihi mkono wa roboti unaovaa glavu za sasa za kuhisi mguso unaweza kufanya kazi ya kujirudia-rudia kama vile kunyanyua mayai kutoka kwenye ukanda wa kusafirisha mizigo na kuyaweka kwenye katoni.. Teknolojia hiyo pia inaweza kutumika katika upasuaji unaosaidiwa na roboti, ambapo udhibiti sahihi wa kugusa ni muhimu. Lakini lengo kuu la Bao ni kutengeneza toleo la hali ya juu la glavu ambalo linatumika kiotomatiki kiwango sahihi cha nguvu kushughulikia kitu kwa usalama bila kutayarisha programu mapema..

"Tunaweza kupanga mkono wa roboti kugusa raspberry bila kuiponda, lakini tuko mbali sana kuweza kugusa na kugundua kuwa ni raspberry na kuwezesha roboti kuichukua.," alisema.

Chanzo: habari.stanford.edu, na Tom Abate