Dedo robótico táctil revolucionario logra localización táctil <1 mm sin puntos ciegos

Investigadores han desarrollado un nuevo tipo de dedo robótico con sentido del tacto. El dedo puede localizar el tacto con altísima precisión (<1 mm) sobre una superficie grande y multicurva, muy similar a su contraparte humana.

Métodos actuales para sensores táctiles han probado difíciles de integrar en dedos robóticos por múltiples retos: dificultad cubrir superficies multicurvas, alto conteo de cables, o dificultad encajar en yemas pequeñas, impidiendo uso en manos diestras. El nuevo método usa señales superpuestas de emisores y receptores de luz incrustados en capa de guía de onda transparente que cubre áreas funcionales del dedo.

Midiento transporte de luz entre cada emisor y receptor, se obtiene conjunto de señales muy rico que cambia en respuesta a deformación del dedo por tacto. Métodos puramente basados en datos de aprendizaje profundo extraen información útil: ubicación de contacto, fuerza normal aplicada, sin necesidad de modelos analíticos. Resultado: dedo robótico totalmente sensorizado, integrado, con bajo conteo de cables, fabricado con métodos accesibles y diseñado para fácil integración en manos diestras.

Dos aspectos de la tecnología subyacente combinan para permitir nuevos resultados. Primero, usan luz para sensar tacto. Bajo la “piel”, el dedo tiene capa de silicona transparente en la que brillan luz de >30 LEDs. También tiene >30 fotodiodos que miden cómo rebota la luz. Cuando el dedo toca algo, su piel se deforma, así la luz se desplaza en la capa transparente debajo. Midiendo cuánta luz va de cada LED a cada diodo, obtienen ~1000 señales que cada una contiene información sobre el contacto. Como la luz también rebota en espacio curvo, estas señales cubren forma 3D compleja como yema del dedo.

Segundo, el equipo diseñó estos datos para procesarse con algoritmos de aprendizaje automático. Como hay tantas señales, todas parcialmente superpuestas, los datos son demasiado complejos para interpretación humana. Afortunadamente, técnicas actuales de ML aprenden a extraer información que importa: dónde se toca el dedo, qué lo toca, cuánta fuerza se aplica, etc.

Además, construyeron el dedo para que él y otros puedan montarse en manos robóticas. Integrar el sistema en una mano es fácil: el dedo recoge ~1000 señales pero solo necesita cable de 14 hilos conectándolo a la mano y no necesita electrónica externa. Los investigadores tienen dos manos diestras (capaces de agarrar y manipular objetos) equipadas con estos dedos —una con tres dedos y otra con cuatro. El equipo usará estas manos para demostrar habilidades de manipulación diestra basadas en datos táctiles y propioceptivos.

Vea el dedo en acción en Tech Briefs TV aquí. Para más información, contacte a Holly Evarts en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita JavaScript habilitado para verla.; 212-854-3206.