La «piel» elástica puede dar a los robots sensibilidad al tacto humano

La piel electrónica estirable podría por primera vez equipar a robots y otros dispositivos con la misma suavidad y sensibilidad táctil que la piel humana, informan unos investigadores.

Le-skin abre nuevas posibilidades para realizar tareas que requieren mucha precisión y control de fuerza y ​​resuelve un obstáculo importante en la tecnología emergente. La tecnología e-skin existente pierde precisión de detección a medida que el material se estira, pero este no es el caso con esta nueva versión.

«Al igual que la piel humana tiene que estirarse y doblarse para adaptarse a nuestros movimientos, también lo hace la piel electrónica», dice Nanshu Lu, profesor del departamento de ingeniería aeroespacial e ingeniería mecánica de Cockrell Engineering de la Escuela de Ingeniería y autor principal del artículo publicado. en el diario Asunto.

Lu imagina la piel elástica como un componente crítico para una mano robótica capaz de alcanzar el mismo nivel de suavidad y sensibilidad en contacto que una mano humana. Esto se puede aplicar a la atención médica, donde los robots pueden controlar el pulso de un paciente, limpiar el cuerpo o masajear una parte del cuerpo.

¿Por qué se necesita un robot enfermero o un fisioterapeuta? En todo el mundo, millones de personas están envejeciendo y necesitan atención, más de la que el sistema médico mundial puede brindar.

«En el futuro, si tenemos más personas mayores que cuidadores disponibles, habrá una crisis mundial», afirma Lu. «Necesitamos encontrar nuevas formas de cuidar a las personas de manera eficiente y también lenta, y los robots son una pieza importante de ese rompecabezas».

Más allá de la medicina, los robots de atención humana pueden utilizarse en caso de desastres. Pueden buscar personas heridas y atrapadas en un terremoto o en un edificio derrumbado, por ejemplo, y aplicar cuidados in situ, como administrar RCP.

La tecnología electrónica de la piel detecta la presión del contacto y le permite a la máquina adjunta saber cuánta fuerza usar para, por ejemplo, levantar una taza o tocar a una persona. Pero, cuando se estira la piel electrónica convencional, también siente esa deformación. Esa lectura crea un ruido adicional que afecta la capacidad de los sensores para detectar la presión. Esto puede hacer que un robot use demasiada fuerza para agarrar algo.

En demostraciones, la capacidad de estiramiento ha permitido a los investigadores crear sondas y pinzas inflables que pueden cambiar de forma para realizar una variedad de tareas sensibles y táctiles. La sonda inflada envuelta en piel se utilizó en sujetos humanos para capturar con precisión su pulso y sus ondas de pulso. Las pinzas desinfladas pueden mantenerse alineadas con una taza sin dejarla caer, incluso cuando se deja caer una moneda en su interior. El dispositivo también presionó una cáscara de taco crujiente sin romperla.

La clave de este descubrimiento es un innovador sensor de presión de respuesta híbrida en el que Lu y sus colaboradores han estado trabajando durante años. Mientras que los le-skins convencionales son conductivos o resistivos, la respuesta híbrida de e-skin emplea ambas respuestas de presión. La perfección de estos sensores y su combinación con aislamiento y materiales de electrodos que pueden estirarse permitieron esta innovación de la piel electrónica.

Lu y su equipo ahora están trabajando en posibles aplicaciones. Están colaborando con Roberto Martin-Martin, profesor asistente en el departamento de informática de la Facultad de Ciencias Naturales, para construir un brazo robótico equipado con e-skin.

Los investigadores y UT han presentado una solicitud de patente provisional para la tecnología e-skin y Lu está abierto a colaborar con empresas de robótica para llevarla al mercado.

Fuente: UT Austin