Forscher haben hat gearbeitet über die Fingerfertigkeit von Robotern, die seit einigen Jahren versuchen, den Maschinen eine menschenähnliche Sensibilität zu verleihen. Dies war keine leichte Aufgabe, da selbst die fortschrittlichsten Maschinen mit diesem Konzept zu kämpfen haben.
Nun, Nathan Lepora, Professor für Robotik und künstliche Intelligenz, von der Fakultät für Ingenieurmathematik der Universität Bristol, der am Bristol Robotics Laboratory ansässig ist, hat möglicherweise einen entscheidenden Durchbruch auf diesem Gebiet erzielt.laut Aussage am Mittwoch von der Institution freigegeben.
Eine aufregende Entwicklung in der Soft-Robotik
„Unsere Arbeit hilft aufzudecken, wie die komplexe innere Struktur der menschlichen Haut unseren menschlichen Tastsinn erzeugt. Dies ist eine aufregende Entwicklung auf dem Gebiet der Softrobotik – die Möglichkeit, taktile Haut in 3D zu drucken, könnte Roboter schaffen, die geschickter sind oderdie Leistung von Prothesenhänden deutlich verbessern, indem sie ihnen einen eingebauten Tastsinn verleihen“, sagte Professor Lepora.
Wie hat dieses ehrgeizige Forscherteam einen menschenähnlichen Tastsinn geschaffen? Nun, sie ließen sich von echter Haut inspirieren. Sie verwendeten ein 3D-gedrucktes Netz aus nadelartigen Papillen auf der Unterseite der nachgiebigen Haut, das dieHautpapillen, die zwischen der äußeren epidermalen und der inneren dermalen Schicht der tatsächlichen menschlichen Haut zu finden sind. Sie verwendeten dann weiter fortschrittliche 3D-Drucker, die weiche und harte Materialien kombinieren können, um die Art von Strukturen zu schaffen, die bisher nur in biologischen Vermögenswerten zu finden sind.
Künstliche Nervensignale so gut wie das Original
„Wir haben festgestellt, dass unsere 3D-gedruckte taktile Fingerspitze künstliche Nervensignale erzeugen kann, die wie Aufzeichnungen von echten, taktilen Neuronen aussehen. Menschliche taktile Nerven übertragen Signale von verschiedenen Nervenenden, den sogenannten Mechanorezeptoren, die den Druck und die Form eines Kontakts signalisieren können. KlassischDie Arbeit von Phillips und Johnson aus dem Jahr 1981 zeichnete erstmals elektrische Aufzeichnungen dieser Nerven, um die „taktile räumliche Auflösung" zu untersuchen, wobei eine Reihe von geriffelten Standardformen verwendet wurde, die von Psychologen verwendet wurden. In unserer Arbeit testeten wir unsere 3D-gedruckte künstliche Fingerspitze so, wie sie diese „fühlte".dieselben geriffelten Formen und entdeckte eine verblüffend genaue Übereinstimmung mit den neuralen Daten“, fügte Professor Lepora hinzu.
Jetzt arbeitet das Team daran, die künstliche Fingerspitze so empfindlich für feine Details zu machen wie die echte. Derzeit ist die 3D-gedruckte Haut dicker als die echte Haut, was diesen Prozess möglicherweise behindert. Daher arbeitet das Team von Lepora jetzt daran3D-Druckstrukturen im mikroskopischen Maßstab der menschlichen Haut.
„Unser Ziel ist es, künstliche Haut so gut – oder sogar besser – wie echte Haut zu machen“, schloss Professor Lepora. Das Endergebnis könnte viele Anwendungen in der Soft-Robotik haben einschließlich in der Metaverse.