A Zurigo si inventa la pelle robotica: ecco come i robot potranno avere il senso del tatto

A Zurigo si inventa la pelle robotica: ecco come i robot potranno avere il senso del tatto

Una membrana di silicone, un po' di inventiva e la potenza del machine learning: un gruppo di ricercatori prova a costruire un sensore tattile per le appendici prensili robotiche

di pubblicata il , alle 09:01 nel canale Apple
 

La realizzazione di robot che possano replicare le azioni dell'uomo è impresa tutt'altro che semplice: quella meravigliosa macchina che è il corpo umano è infatti capace di compiere gesti e azioni apparentemente banali ma che nascondono una grande complessità fatta dall'intreccio delle capacità motorie, sensoriali e di coordinazione.

Per esempio una sfida che gli ingegneri di robotica si trovano ad affrontare è quella della costruzione di bracci robotici con appendici prensili in grado di imitare la capacità umana di afferrare oggetti. Per noi è estremamente naturale afferrare un bicchiere, ma per un braccio robotico è un compito di difficile esecuzione che potrebbe costare parecchi cocci sul pavimento.

Questo perché grazie al senso del tatto possiamo afferrare oggetti fragili o scivolosi con le nostre mani senza romperli o farli cadere poiché ci permette di adattare la forza che esercitiamo a seconda del tipo di oggetto che abbiamo in mano. La chiave quindi è trovare il modo di "donare" il senso del tatto anche ad un'appendice robotica prensile così che possa operare in maniera più efficiente adeguando la pressione che esercita quando afferra un oggetto.

Un'impresa a cui sta lavorando un gruppo di ricercatori dell'ETH di Zurigo, basandosi su un po' di fantasia e sfruttando le potenzialità del machine learning per sviluppare un sensore tattile di produzione economica. Il sensore è costituito da una membrana elastica di silicone e da uno strato di microgranuli, al di sotto dei quali viene posta una fotocamera. Si tratta quindi di un sensore ad analisi visiva - che i ricercatori non esitano a chiamare "pelle robotica" - che può rilevare quando un oggetto viene a contatto nel momento in cui appare una protuberanza nella membrana di silicone.

Il contatto modifica la disposizione dei microgranuli, che possono essere registrati dalla fotocamera: la variazione della disposizione viene usata per calcolare la distribuzione e la direzione della forza sul sensore, con un elevato grado di risoluzione e di accuratezza. Registrando svariate istanze di contatto, e facendo corrispondere ciascuna alla precisa variazione della disposizione dei microgranuli, è possibile costruire una casistica con cui allenare un sistema di machine learning da utilizzare per riconoscere i casi futuri.

I ricercatori sono ora al lavoro su due strade: sperimentare sensori più grandi, provvisti di un maggior numero di fotocamere per riconoscere oggetti dalla forma complessa, e trovare un modo per rendere il sensore più sottile.

2 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
calabar18 Marzo 2020, 11:05 #1
Dover ricoprire un robot di fotocamere non mi sembra molto efficiente.
Potrebbe forse andare bene per la punta delle dita, ma se si vuole davvero creare una pelle robotica con il senso del tatto credo serva ben altro.

Sicuramente è un sistema semplice, puoi cospargere la pelle di "sensori" senza che questi siano collegati uno ad uno a qualcosa tramite una sorta di rete nervosa, ma la dipendenza dalla fotocamera rende il sistema limitato e incapace di "crescere", ossia di migliorare fino ad avere un'applicazione generale sulla pelle di tutto il robot.
mr.cluster18 Marzo 2020, 11:42 #2
una volta l'idea era quella di ricoprire la pelle dei robot di microcristalli piezo-ottici, e di collegare ogni cristallo ad una fibra ottica, che avrebbe inviato la massa di dati ad un sistema secondario in grado di fornire alla CPU dove era presente un'interazione pelle-ambiente. Il problema era dovuto al fatto che il sistema non era molto scalare, offrendo risultati del tipo "tutto o niente", e non era pratico per dare un feedback tattile per modulare la forza da applicare per svolgere un compito.
L'idea comunque mi piaceva, assomigliava ad una versione primitiva del sistema nervoso periferico umano.

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^