Op zoek naar de perfecte robothuid

Het EU-project ‘Skin-based technologies and capabilities for safe, autonomous and interactive robots’ (Roboskin), zal de manier waarop robots communiceren en samenwerken met mensen veranderen. Ze hebben namelijk een robothuid ontwikkeld die dankzij nieuwe sensortechnologieën robots kan laten voelen. Wetenschappers uit Italié, Zwitserland en het Verenigd Koninkrijk zijn in het samenwerkingsverband verenigd.

Volgens de partners achter het onderzoek was het belangrijk om cognitieve mechanismen te ontwikkelen die tastzin en gedrag gebruikten om de interactie tussen robots en mensen veiliger en effectiever te maken.

Kunstmatige huid

De kunstmatige huid is grotendeels gemodelleerd naar echte huid, wat een klein netwerkje aan zenuwen bevat. Deze zenuwen kunnen veranderingen merken in temperatuur of ruwheid van een oppervlak. In dit geval wordt deze zogenaamde ’tactiele data’ geregistreerd door de elektronische sensoren en door een applicatie verwerkt. In de applicatie kan dan gedrag worden ingesteld.

Projectleider Professor Giorgio Cannata: "We kozen hier voor het programmeren doormiddel van demonstratie en robot-geassisteerd spel, zodat de robots al doende leren door te voelen en de interactie aan te gaan met hun omgeving."

Complexe huid

Robots een tastzin geven is extreem complexe materie. Daarom startte Roboskin met bescheiden ambities. Er werd een soort tactiele database aangelegd, waarin informatie over contact tussen een testrobot en de omgeving werd opgeslagen. Buiten het lab werden de sensoren van Roboskin aangebracht op belangrijke aanraakpunten (armen, voeten, wangen) van de robot KASPAR, van de Universiteit van Hertfordshire.

Professor Cannata: "Met onze sensoren kan de robot aanraking detecteren en de data die we hadden verzameld vormde een belangrijk onderdeel van de contactclassificatie die we hebben uitgevoerd. Bijvoorbeeld het onderscheid tussen gewenste en ongewenste aanraking."

Techniek

De wetenschappers van Roboskin verkenden verschillende technologieën, van de meer basale capacitieve sensoren, tot hoogwaardige transductoren bekend van piëzo-elektrische materialen en flexibele organische halfgeleiders.

"We zullen steeds meer piëzo-elektrische materialen zien, die zich als sensoren kunnen gedragen omdat ze reageren op veranderingen die optreden door contact met een uitwendige kracht", aldus Professor Cannata. Toch ligt de toekomst volgens hem in organische halfgeleiders, omdat deze chips op verschillende materialen, zoals kunstmatige huid, of buigbare materialen kunnen worden geprint. Dit zal uiteindelijk ook veel goedkoper zijn om te produceren.

Meer informatie over Roboskin is te lezen op de website van het project.