Искуственный палец превосходит по чувствительности человеческий

Исследователями из школы технических наук Университета Витерби, штат Калифорния был создан искусственный палец (биодатчик), превосходящий по чувствительности человеческие органы осязания. Он способен идентифицировать очень широкий спектр различных твердых и мягких материалов. Предполагается, что биодатчик найдет применение в области робототехники и протезирования ампутированных внешних органов.

Технологии имитации человеческих органов и организма в целом давно захватывают самые светлые умы исследователей и изобретателей. Чтобы обеспечить роботов органами осязания ученые и конструкторы придумывают самые разнообразные технологии – гексагональные пластинки для определения температуры и близости к соприкасаемой поверхности, полупроводниковые нанопровода для придания искусственной коже чувствительности и так далее. Однако ни одна из этих технологий до сих пор столь близко не приблизилась к реальной чувствительности человеческих органов осязания, что нельзя сказать о  разработке исследователей из школы Витерби. Новый биодатчик в виде человеческого пальца способен различить даже те материалы, отличие которых не в состоянии определить обычный человек.

Искусственный палец состоит из мягкой гибкой кожи, внутри которой находится специальная жидкая начинка. На коже даже нанесены отпечатки. Они служат для повышения чувствительности встроенного вибродатчика. Когда палец скользит по поверхности исследуемого материала, происходят вибрации. Они передаются встроенному в «кость» гидрофону – микрофону, используемому для общения под водой. На основе полученных от гидрофона сигналов, электронная схема  сопоставляет данные с базовым хранилищем, и идентифицирует их в виде названия материала, которым покрыта исследуемая поверхность. Примерно те же процессы, только в природной вариации происходят, когда человек проводит пальцем по твердой или мягкой поверхности. Однако благодаря тому, что искусственный датчик «умеет» еще определять и температуру поверхности, а также характер вибрации – он более точно производит идентификацию.

Кроме самого искусственного пальца, учеными был разработаны алгоритмы, имитирующие поведение слепого человека, когда он пытается определить на ощупь характеристику предмета, который он исследует. Каждый алгоритм состоит примерно из пяти движений. Они позволяют роботу с 95 %-ной точностью определить материал, к которому прикасаются его искусственные пальцы.

Новые датчики, по мнению разработчиков, в скором времени найдут широкое применение не только в робототехнике, но и в направлении научной медицины, занимающимся разработкой более совершенных протезов для людей, которые по тем или иным причинам потеряли конечности.