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Aug 10, 2023

Robotica: nuova pelle

Produzione automatizzata per diversi oggetti Università Tecnica di Monaco (TUM) "Rilevare e percepire il nostro ambiente è essenziale per capire come interagire con esso in modo efficace", afferma Sonja

Produzione automatizzata per oggetti diversi

Università Tecnica di Monaco (TUM)

"Rilevare e percepire il nostro ambiente è essenziale per capire come interagire con esso in modo efficace", afferma Sonja Groß. Un fattore importante per le interazioni con gli oggetti è la loro forma. "Questo determina il modo in cui possiamo eseguire determinati compiti", afferma il ricercatore dell'Istituto di robotica e intelligenza artificiale di Monaco (MIRMI) della TUM. Inoltre, le proprietà fisiche degli oggetti, come la loro durezza e flessibilità, influenzano, ad esempio, il modo in cui possiamo afferrarli e manipolarli.

Mano artificiale: interazione con il sistema robotico

Il Santo Graal della robotica e delle protesi è un'emulazione realistica delle capacità sensomotorie di una persona, come quelle di una mano umana. Nella robotica, i sensori di forza e coppia sono completamente integrati nella maggior parte dei dispositivi. Questi sensori di misurazione forniscono un prezioso feedback sulle interazioni del sistema robotico, come una mano artificiale, con l’ambiente circostante. Tuttavia, i sensori tradizionali sono limitati in termini di possibilità di personalizzazione. Né possono essere collegati a oggetti arbitrari. In breve: fino ad ora non esisteva alcun processo per produrre sensori per oggetti rigidi di forme e dimensioni arbitrarie.

Presentato per la prima volta il nuovo framework per sensori soft

Questo è stato il punto di partenza della ricerca di Sonja Groß e Diego Hidalgo, che hanno presentato alla conferenza sulla robotica dell'ICRA a Londra. La differenza: un materiale morbido, simile alla pelle, che avvolge gli oggetti. Il gruppo di ricerca ha inoltre sviluppato una struttura che automatizza ampiamente il processo di produzione di questa pelle. Funziona così: "Utilizziamo il software per costruire la struttura dei sistemi sensoriali", afferma Hidalgo. “Inviamo quindi queste informazioni a una stampante 3D dove vengono realizzati i nostri sensori morbidi”. La stampante inietta una pasta nera conduttiva nel silicone liquido. Il silicone indurisce, ma la pasta ne viene racchiusa e rimane liquida. Quando i sensori vengono schiacciati o allungati, la loro resistenza elettrica cambia. “Questo ci dice quanta forza di compressione o allungamento viene applicata a una superficie. Usiamo questo principio per acquisire una comprensione generale delle interazioni con gli oggetti e, in particolare, per imparare come controllare una mano artificiale che interagisce con questi oggetti”, spiega Hidalgo. Ciò che distingue il loro lavoro: i sensori incorporati nel silicio si adattano alla superficie in questione (come le dita o le mani) ma forniscono comunque dati precisi che possono essere utilizzati per l'interazione con l'ambiente.

Nuove prospettive per la robotica e soprattutto per la protesi

“L’integrazione di questi sensori morbidi, simili alla pelle, negli oggetti 3D apre nuove strade per il rilevamento tattile avanzato nell’intelligenza artificiale”, afferma il direttore esecutivo del MIRMI, Prof. Sami Haddadin. I sensori forniscono dati preziosi sulle forze di compressione e sulle deformazioni in tempo reale, fornendo così un feedback immediato. Ciò espande la gamma di percezione di un oggetto o di una mano robotica, facilitando un’interazione più sofisticata e sensibile. Haddadin: “Questo lavoro ha il potenziale per determinare una rivoluzione generale in settori come la robotica, le protesi e l’interazione uomo/macchina, rendendo possibile la creazione di una tecnologia di sensori wireless e personalizzabile per oggetti e macchine arbitrari”.

Ulteriori informazioni

Ulteriori informazioni editoriali:

Foto da scaricare: http://go.tum.de/679599; http://go.tum.de/838963; http://go.tum.de/816901; http://go.tum.de/289008

10.1109/ICRA48891.2023.10161344

Argomento di studio

Non applicabile

Pelle soft sensing per oggetti arbitrari: un quadro automatico

1-lug-2023

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