Роботы получили бесконтактное осязание благодаря сенсору, имитирующему электрическое поле угря

Исследователи из Сидяньского университета (КНР) сконструировали инновационный датчик, наделяющий роботизированные комплексы способностью к бесконтактному «осязанию». В основу решения лег природный механизм электрорецепции, характерный для электрических угрей: они генерируют слабое электрополе в водной среде и улавливают малейшие его флуктуации, вызванные находящимися рядом объектами.

Конструкция базируется на электростатически заряженном фторполимерном слое, выполняющем роль стабильного микронакопителя заряда и создающем вокруг себя эталонное электрополе. Появление любого предмета поблизости искажает силовые линии, а система по специфике этих возмущений вычисляет удельную проводимость, диэлектрическую проницаемость и пространственную геометрию цели.

«Наша задача — научить технику заблаговременно идентифицировать приближающийся объект, определяя состав материала и состояние поверхности еще до фактического касания», — подчеркнул профессор Чжан Вэйцян. Например, металлы провоцируют резкий сдвиг параметров поля, тогда как полимеры, стекло или древесина, являясь диэлектриками, оставляют индивидуальный отклик за счет эффекта поляризации.

Устройство безошибочно оценивает удаленность и габариты: отклик от обширной ровной плоскости принципиально отличается от картины, формируемой миниатюрной сферой. Данный подход исключительно полезен в промышленной автоматизации, где традиционные оптические камеры пасуют — к примеру, при манипуляциях с оптически прозрачным стеклом, которое легко детектируется по диэлектрическим характеристикам.

Среди перспективных направлений интеграции технологии — прецизионный захват хрупких предметов, адаптивное протезирование, промышленная робототехника и навигация в условиях нулевой видимости (в дыму, пыли или кромешной тьме). В настоящее время авторы продолжают исследования, чтобы уточнить предельную дальность действия, показатели точности и степень влияния влажности и температурных колебаний на работу системы.

Источник: iXBT