/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F434%2F1a5cfff01c78370b1853532d3311e35a.png)
Вчені з Японії дарують роботам штучну шкіру і добру посмішку
Японські інженери намагаються змусити роботів імітувати вираз людського обличчя — посмішку.
Вони створили маску для обличчя з клітин людської шкіри та прикріпили її до роботів за допомогою нової техніки, яка приховує зв’язки та є достатньо гнучкою, щоб перетворитися на гримасу або підняти в м’яку посмішку.
Ефект нагадує щось середнє між жахливою маскою Ганнібала Лектера та фігурою Гамбі з Claymation.
Але вчені кажуть, що прототипи відкривають шлях до більш складних роботів, зовнішній шар яких достатньо пружний і міцний, щоб захистити машину, роблячи її більш людською.
Згідно з дослідженням, опублікованим 25 червня в журналі Cell Reports Physical Science, окрім виразності, «еквівалент шкіри», як його називають дослідники, виготовлений із живих клітин шкіри в лабораторії, може залишати рубці та опіки, а також самовідновлюватися. .
«Людські обличчя та вирази обличчя покращують комунікацію та співчуття у взаємодії між людиною та роботом, роблячи роботів більш ефективними в охороні здоров’я, обслуговуванні та спілкуванні», — сказав Шодзі Такеучі, професор Токійського університету та провідний дослідник дослідження. електронною поштою.
Дослідження проводиться в той час, як роботи стають все більш повсюдними на заводах.
За даними Міжнародної федерації робототехніки, у 2022 році на конвеєрах автомобілів та електроніки та інших робочих місцях працювало 3,9 мільйона промислових роботів.
Підмножина загальної кількості роботів включає так звані гуманоїди, машини, розроблені з двома руками та двома ногами, які дозволяють їм працювати в середовищах, створених для людей, таких як фабрики, а також у сфері гостинності, охорони здоров’я та освіти.
Карстен Гір, речник федерації, сказав, що гуманоїди є «захоплюючою сферою розвитку», але впровадження на масовий ринок буде складним і може бути обмежено вартістю.
Тим не менш, у жовтні 2023 року китайський уряд оголосив про мету масового виробництва гуманоїдів до 2025 року, що, за його прогнозами, значно підвищить продуктивність промисловості.
Десятиліттями робототехніки експериментували з матеріалами , сподіваючись знайти щось, що одночасно могло б захистити складні механізми робота, але було б достатньо м’яким і легким для широкого спектру використання.
Якщо на поверхні робота з’являться подряпини або подряпини, це може призвести до несправності машини, що робить здатність до самовідновлення «критично важливою особливістю» для гуманоїдних роботів, йдеться в статті дослідників.
Новий метод прикріплення до шкіри просуває новонароджену область «біогібридної» робототехніки, яка об’єднує машинобудування з генною та тканинною інженерією, сказав Кевін Лінч, директор Центру робототехніки та біосистем Північно-Західного університету.
«Це дослідження є інноваційним внеском у проблему прикріплення штучної шкіри до матеріалу, що лежить в основі», — сказав професор Лінч, додавши, що «жива шкіра може допомогти нам досягти священного Грааля самовідновлювальної шкіри в біогібридних роботах».
Він додав, що дослідження не стосується того, як шкіра роботів буде самовідновлюватися без зовнішньої підтримки.
Для таких роботів складність матеріалів поширюється на правдоподібність — пошук способів наповнити машину характеристиками, які роблять її вигляд і поведінку більше схожою на людину, наприклад здатність посміхатися.
Вчені, зокрема професор Такеучі та його колеги з Токійського університету, роками працювали зі виготовленою в лабораторії людською шкірою.
У 2022 році дослідницька група розробила роботизований палець, покритий живою шкірою, що дозволяє пальцю машини згинатися, як палець людини, надаючи йому тактильність для потенційно більш точного виконання завдань.
Команда професора Такеучі спробувала закріпити шкіру за допомогою міні-гачків, але вони викликали сльози під час руху робота. Тож команда вирішила імітувати зв’язки, крихітні мотузочки пухкої тканини, які з’єднують кістки.
Члени команди просвердлили невеликі V-подібні отвори в роботі та застосували гель, що містить колаген, який заткнув отвори та прив’язав штучну шкіру до робота.
«Цей підхід поєднує традиційних жорстких роботів із м’якою біологічною шкірою, роблячи їх більш «людиноподібними», — сказав Іфан Ван, доцент школи механічної та аерокосмічної інженерії Наньянського технологічного університету в Сінгапурі, який досліджує «м’яких роботів», які імітують біологічні істоти.
Шкіра також дає біогібридному роботу потенціал для сенсації, наближаючи науку до наукової фантастики.
«Це може створити можливість для робота відчувати людей і безпечно взаємодіяти з ними», — сказав професор Ван.
Обличчя роботів зі штучною шкірою в лабораторії професора Такеучі не здатні відчувати дотик, зміну температури чи інші зовнішні подразники.
Професор Такеучі сказав, що це його наступна мета дослідження.
«Ми прагнемо створити шкіру, яка точно імітує функціональність справжньої шкіри, поступово будуючи основні компоненти, такі як кровоносні судини, нерви, потові залози, сальні залози та волосяні фолікули», — сказав він.
Замість нейронних систем, які передають відчуття в людському тілі, електроніка робота повинна буде живити сигнал датчика — розробка, яка, за словами професора Ванга, потребує набагато більше часу та досліджень.