Robootikateadlased on teinud suuri edusamme andurite väljatöötamisel, mis suudavad tajuda positsiooni, rõhu ja temperatuuri muutusi – kõik need on olulised selliste tehnoloogiate jaoks nagu kantavad seadmed ning inimese ja roboti liidesed. Inimese tajumise eeliseks on võime tajuda korraga mitut stiimulit ning selle poole püüdlseb ka robootika.
Jamie Paik ja tema kolleegid EPFLi insenerikooli Reconfigurable Robotics Labist (RRL) on välja töötanud anduri, mis suudab tajuda painutamise, venitamise, kokkusurumise ja temperatuurimuutuste kombinatsioone ning seda tänu värvitoone kasutavale kontseptsioonile.
RRL-i tehnoloogia, mis kannab nime ChromoSense, põhineb poolläbipaistval kummisilindril, mis sisaldab kolme sektsiooni, mis on värvitud punaseks, roheliseks ja siniseks. Seadme ülaosas asuv LED saadab valgust läbi selle südamiku ja seadme painutamisel või venitamisel toimuvad muutused valguse teekonnas läbi värvide tuvastatakse allosas asuva miniatuurse spektrimõõturi abil.
“Kujutage ette, et jood kolme erineva maitsega jooki korraga läbi kolme erineva kõrre: iga maitse osakaal muutub, kui kõrsi painutate või keerate. See on sama põhimõte, mida kasutab ChromoSense: see tajub muutusi läbi kõrre liikuvas valguses, kuna nende sektsioonide geomeetria deformeerub,“ märkis Paik.
Seadme termotundlik sektsioon võimaldab tuvastada ka temperatuurimuutusi, kasutades spetsiaalset värvainet – sarnaselt värvi muutvate t-särkide või meeleolusõrmuste värviga, mille värv muutub kuumutamisel.
Paik selgitab, et kuigi kaameratele või mitmele sensorelemendile tuginevad robottehnoloogiad on tõhusad, võivad need muuta kantavad seadmed raskemaks ja kohmakamaks, lisaks nõuavad nad suuremat andmetöötlust. “Selleks, et pehmed robotid saaksid meid igapäevaelus paremini teenindada, peavad nad suutma tajuda, mida me teeme,” ütleb ta.
“Traditsiooniliselt on kõige kiirem ja odavam viis seda teha nägemisel põhinevate süsteemide kaudu, mis salvestavad kõik meie tegevused ja eraldavad seejärel vajalikud andmed. ChromoSense võimaldab sihipärasemat ja teabetihedamat lugemist ning andurit saab hõlpsasti lisada erinevatesse materjalidesse erinevate ülesannete jaoks.”
Tänu oma lihtsale mehaanilisele struktuurile ja värvide kasutamisele kaamerate kohal võib ChromoSense pakkuda odavat masstootmist.
Lisaks abistavatele tehnoloogiatele, nagu liikumist soodustavad eksoülikonnad, näeb Paik ChromoSense’i igapäevaseid rakendusi sportlikus varustuses või riietuses, mille abil saaks anda kasutajatele tagasisidet nende vormi ja liigutuste kohta.
ChromoSense’i tugevus – selle võime tajuda mitut stiimulit korraga – võib olla ka nõrkus, kuna samaaegselt rakendatud stiimulite lahtisidumine on endiselt väljakutse, mille kallal teadlased töötavad. Paik ütleb, et hetkel keskenduvad nad tehnoloogia täiustamisele, et tajuda kohapeal rakendatavaid jõude või materjali täpseid piire, kui see kuju muudab.
“Kui ChromoSense kogub populaarsust ja paljud inimesed soovivad seda kasutada üldotstarbelise robot-anduri lahendusena, siis arvan, et anduri teabetiheduse edasine suurendamine võib saada tõeliselt huvitavaks väljakutseks,” ütleb ta.
“Meie tehnoloogia abil võib igast esemest saada andur seni, kuni valgus seda läbib,” märkis Paik.
Allikas: Science Daily
