Nieuws

Robot met sensorhuid anticipeert

Dankzij de synthetische huid met sensoren, kan robot H-1 de aanraking van een mens 'voelen' en erop reageren (foto: Astrid Eckert/TUM).

Onderzoekers van de Technische Universiteit München (TUM) hebben een kunstmatige huid ontwikkeld die net als menselijke huid ‘gevoel’ heeft. De kunstmatige huid met sensoren is geplaatst op de eerste humanoïde robot, de H-1. Een dergelijke cobot voelt zijn eigen lichaam en de omgeving en kan actief anticiperen op situaties. Dat maakt dat deze veiliger bij de samenwerking met mensen.

De huid bestaat uit zeshoekige cellen die lijken op honingraten. Het team van onderzoekers, onder leiding van professor Gordon Cheng heeft elke cel uitgerust met een microprocessor en sensoren om contact, versnelling, nabijheid en temperatuur te detecteren.

De huid zorgt er niet alleen voor dat de cobots zelf veilig bewegen. Het maakt hen ook veiliger als ze in de buurt van mensen werken. Het geeft ze de mogelijkheid om zelf actief te anticiperen op mogelijke ongelukken.

Rekencapaciteit

Grootste obstakel bij het ontwikkelen van de robothuid was de rekencapaciteit. De menselijke huid telt ongeveer 5 miljoen receptoren. Mogelijkheden om continue verwerking van gegevens van sensoren in kunstmatige huid te implementeren, stuiten al snel op grenzen.

Eerdere systemen werden snel overladen met gegevens van slechts een paar honderd sensoren. Om dit probleem te verhelpen, monitoren Cheng en zijn team de huidcellen nu niet continu, maar ‘event-based’, met een NeuroEngineering-aanpak.

Als waarden wijzigen

In dit geval verzenden de afzonderlijke cellen alleen informatie van hun sensoren als de waarden wijzigen. Dit is vergelijkbaar met de manier waarop het menselijk zenuwstelsel werkt. Mensen wennen namelijk aan voortdurende aanraking en merken het pas weer op als die aanraking verandert.

De huid is aangebracht op een autonome H-1 robot met menselijke grootte. Deze is uitgerust met 1260 cellen (met meer dan 13.000 sensoren) op bovenlichaam, armen, benen en zelfs voetzolen. Het systeem is niet afhankelijk van externe berekeningen.

Actief reageren

Met zijn gevoelige voeten kan de H-1 bijvoorbeeld reageren op ongelijke vloeroppervlakken en zelfs op één been balanceren. Hoewel de cobot veel kracht heeft, kan hij met zijn speciale huid een persoon zelfs veilig een knuffel geven. Dit was nog een uitdaging, want bij een knuffel raken twee lichamen elkaar op veel verschillende plaatsen.

De robot moet de complexe informatie uit de cellen gebruiken om de juiste bewegingen te berekenen en de juiste contactdrukken uit te oefenen. “Dit is misschien niet zo belangrijk in industriële toepassingen, maar op gebieden zoals verpleegkundige zorg moeten robots worden ontworpen voor zeer nauw contact met mensen”, legt Cheng uit.

Robuust en veelzijdig

Het robothuidsysteem is ook zeer robuust en veelzijdig. Omdat de huid uit cellen bestaat en niet uit een enkel stuk materiaal, blijft deze functioneel, zelfs als sommige cellen niet meer werken.

“Ons systeem is ontworpen om probleemloos en snel met allerlei robots te werken”, zegt Cheng. Het team werkt nu aan het creëren van compactere cellen op de robothuid die in grotere aantallen kunnen worden geproduceerd.”

Bekijk de video

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven