Robots krijgen gevoelige huid

Wetenschappers van de Technische Universität München (TUM) hebben een robot voorzien van sensormodules die onder andere op aanraking reageren; net als de menselijke huid.

Onze huid is een communicatief wonder. De zenuwen geven ons informatie over temperatuur, druk, rek en vibratie. Onze huid vertelt onze hersenen wanneer een zacht briesje ons streelt, of wanneer we aangeraakt worden en waarschuwt ons voor gevaar met een pijngevoel.

Robots met gevoel

In München hebben wetenschappers nu een huid ontwikkeld voor robots met eenzelfde doel. De huid moet belangrijke tactiele feedback geven aan de robot en een aanvulling vormen voor de visuele waarneming. Net als bij de menselijke huid kan de robot reageren door een terugtrekkende beweging, of de ‘ogen’ gebruiken om te zoeken naar de bron van contact.

Toepassingen

Dit gedrag is vooral belangrijk voor robots die mensen ondersteunen in veranderlijke omgevingen. In een kamer kunnen spullen en mensen continu van plaats en positie veranderen en alleen visuele feedback is niet voldoende, aangezien voorwerpen zich ook vaak buiten het gezichtsveld bevinden.

Zeshoekige plaatjes

De ‘huid’ is opgebouwd uit zeshoekige plaatjes van pakweg 5 vierkante centimer. Elk plaatje bevat vier infraroodsensoren die alles wat dichterbij is dan 1 centimeter detecteren. Philip Mittendorfer, die de huid ontwikkelt bij de TUM : "Op deze manier simuleren we lichte aanraking. Dit komt overeen met ons gevoel wanneer de fijne haartjes op onze huid lichtjes worden aangeraakt."

Nog meer sensoren

Naast de infraroodsensoren zijn er ook zes temperatuursensoren en een versnellingsmeter ingebouwd. Met de versnellingsmeter kan de robot zelf inschatten onder welke hoek de armen worden bewogen. "We proberen zoveel mogelijk sensormodules in een zo klein mogelijke behuizing te stoppen. Ook kunnen we deze modules later makkelijk uitbreiden met extra sensoren, bijvoorbeeld druksensoren", aldus Mittendorfer.

Honingraat

Samen vormen alle plaatjes een honingraatstructuur. De signalen worden verwerkt door een centrale computer. Zo kan elke sensormodule niet alleen haar eigen informatie doorgeven, maar ook als knooppunt fungeren voor andere sensorelementen. Dit gebeurt automatisch, zodat een signaal een andere route kan kiezen als er iets stukgaat.

Op dit moment is slechts een gedeelte van de huid klaar. Deze 15 elementen laten in ieder geval al wel zien dat het principe werkt. De volgende stap wordt om de robot helemaal te bedekken met deze elementen. Het wordt een machine die merkt wanneer je hem een schouderklopje geeft, zelfs als het donker is. Goed gedaan, robot.