به گزارش خبرنگار پایگاه خبری مهندسی پزشکی (موپنا)، پژوهشگران دانشگاه پلیتکنیک هنگکنگ یک نوع پوست مصنوعی لمسی با عنوان Tactile Artificial Skin توسعه دادهاند که حسگرهای فیبر نوری مبتنی بر Fiber Bragg Grating یا FBG را در ساختار خود به کار میگیرد.
این پوست مصنوعی در یک لایه انعطافپذیر سیلیکونی مجموعهای از حسگرهای فیبر نوری را جای داده است. زمانی که فشاری به سطح این ساختار وارد میشود، شکل فیبر نوری در اثر تماس تغییر میکند و همین تغییر باعث تغییر در طول موج نور بازتابی میشود. با تحلیل این تغییرات میتوان اطلاعات مربوط به نیروی واردشده و ویژگیهای محل تماس را استخراج کرد.
اندازهگیری نیرو با تحلیل دادههای نوری
یکی از بخشهای قابل توجه این فناوری، استفاده از روشهای تحلیل داده برای تفسیر اطلاعات بهدستآمده از حسگرهاست. بر اساس اطلاعات منتشرشده، این سامانه در آزمایشها توانسته نیروی عمودی را در محدودهای از حدود ۱ تا ۱۰ نیوتن و نیروهای برشی را تا حدود ۴ نیوتن تشخیص دهد.
پژوهشگران همچنین با استفاده از ضریب تعیین R² برابر با ۰.۹۶، رابطه میان دادههای اندازهگیریشده و نیروی واردشده را بررسی کردهاند. در آزمایش دیگری نیز با تحلیل تغییرات ناشی از لغزش، این سامانه توانسته بافت پارچهای با دقتی در حدود ۹۴ درصد شناسایی کند.
این قابلیت نشان میدهد که پوست مصنوعی تنها برای تشخیص وجود تماس طراحی نشده و میتواند اطلاعات دقیقتری درباره نحوه تماس و نیروهای واردشده به سطح نیز ارائه کند.
گامی برای توسعه رباتهای انساننما
فناوری پوست مصنوعی لمسی میتواند در توسعه نسل جدید رباتهای انساننما و سامانههای تعاملی مورد استفاده قرار گیرد. چنین سامانههایی برای تعامل ایمنتر با محیط اطراف، علاوه بر تشخیص تماس، به اطلاعاتی درباره شدت نیرو و ویژگیهای سطح نیاز دارند.
در این فناوری، حسگرهای فیبر نوری میتوانند اطلاعات مربوط به تماس را ثبت کنند و دادههای حاصل برای تحلیل ویژگیهای محیط مورد استفاده قرار گیرد. در نتیجه، ربات به جای آنکه تنها متوجه وقوع یک تماس شود، میتواند اطلاعات بیشتری درباره نوع و شدت آن به دست آورد.
البته توسعه این فناوری را نباید به معنای ساخت پوستی کاملاً مشابه پوست انسان دانست. آنچه در این پژوهش مطرح شده، یک گام مهندسی در مسیر بازسازی قابلیتهای حسی پوست و انتقال این قابلیتها به سامانههای رباتیک است؛ مسیری که میتواند در آینده به توسعه رباتهایی با توانایی بیشتر برای درک محیط و تعامل دقیقتر با اشیا منجر شود.
انتهای پیام/
