Новые усовершенствованные датчики могут изменить протезы и роботизированные конечности
Инновационный исследовательский проект направлен на разработку датчиков, которые расширяют возможности роботов, помогая улучшить их двигательные навыки и ловкость. Использование высокоточных датчиков давления обеспечиват тактильную обратную связь и распределенное прикосновение.
Проект возглавляется Университетом Западной Шотландии (UWS), компанией Integrated Graphene Ltd, и поддерживается Шотландским исследовательским партнерством в области машиностроения (SRPe) и Отраслевой докторской программой Национального производственного института Шотландии (NMIS) по передовому производству.
Шотландская компания Integrated Graphene (ранее известная как RD Graphene) является передовым поставщиком материалов. Компания изобрела, запатентовала и коммерциализировала технологию производства высокоэффективной чистой 3D-графеновой пены Gii.
Профессор Дес Гибсон, директор Института тонких пленок, датчиков и изображений в UWS и главный исследователь проекта, сказал: «В последние годы мы наблюдали значительные достижения в индустрии робототехники. Однако из-за отсутствия сенсорных возможностей роботизированные системы зачастую не могли выполнить определенные задачи. Чтобы роботы полностью реализовали свой потенциал, необходимы точные датчики давления, способные обеспечить большие тактильные возможности. Наше сотрудничество с Integrated Graphene Ltd привело к разработке передовой технологии датчиков давления, которая может помочь трансформировать роботизированные системы».
В датчиках, изготовленных из трехмерной графеновой пены используется пьезорезистивный подход. Эта пена обладает уникальными свойствами, проявляющимися при механическом воздействии. Когда материал находится под давлением, он динамически меняет свое электрическое сопротивление, легко обнаруживая и адаптируясь к требуемому диапазону давления - от легкого до сильного.
Марко Каффио, соучредитель и главный научный сотрудник Integrated Graphene, сказал: «Наша новая 3D-графеновая пена Gii обладает способностью имитировать чувствительность и обратную связь человеческого прикосновения, что может оказать существенное влияние на использование робототехники для целого ряда реальных приложений - от хирургии до точного производства. Мы знаем, что уникальное свойство материала Gii делает его пригодным для использования в других приложениях, таких как диагностика заболеваний и хранение энергии. Поэтому мы всегда очень рады возможности продемонстрировать гибкость Gii в проектах, подобных этому».
Доктор Карлос Гарсия Нуньес из Школы вычислительной техники и физических наук UWS добавил: «В робототехнике и носимой электронике использование датчиков давления является жизненно важным элементом, обеспечивающим либо систему ввода информации, либо придание роботизированным системам двигательных навыков, подобных человеческим. Усовершенствованный материал, такой как вспененный 3D-графен, обладает отличным потенциалом для использования в таких приложениях благодаря своим выдающимся электрическим, механическим и химическим свойствам. Наша работа проливает свет на значительный потенциал этой технологии, позволяя произвести революцию в индустрии робототехники с датчиками динамического давления».
Следующий этап проекта будет направлен на дальнейшее повышение чувствительности датчиков, что позволит начать их более широкое использование в роботизированных системах.
