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Aug 19, 2023

人間の柔軟性を模倣した革新的なロボットスキン

次に朝のコーヒーを飲むときに、手のひらがカップをどのように包み込むかを観察してください。 おそらく通常は気づかないことですが、皮膚が圧迫されるとそれを避けることができます。

次に朝のコーヒーを飲むときに、手のひらがカップをどのように包み込むかを観察してください。 通常は気づかないかもしれませんが、飲み物をこぼさないように皮膚が圧迫されることがあります。

ノースイースタン大学の研究者たちは、その多用途性と触覚をロボット工学にもたらす方法を模索しています。

国立科学財団が支援する新しい研究プロジェクトの一環として、ノースイースタン大学の電気工学およびコンピュータ工学の教授であるラビンダー・ダヒヤ氏は、ロボット工学コミュニティをその目標の達成に一歩近づける可能性を探求する予定です。

具体的には、ダヒヤ氏はロボットに使用される電子皮膚が人間の皮膚と同じように伸縮できるデバイスの開発に取り組む予定だ。

ダヒヤ氏によると、このデバイスは「ソフト電磁コイルベースの柔軟な超薄型アクチュエーターと統合されたタッチセンサー」で構成されます。 アクチュエーターは、デバイスの動きを可能にするコンポーネントであると彼は説明します。

「このデバイスはセンサーとアクチュエーターが統合されたものです」と Dahiya 氏は言います。 「アクチュエーターは皮膚を拡張したり収縮させたりするための部品です。 それが新しいコンポーネントになります。」

このプロジェクトは10月に開始され、ダヒヤ氏と彼のチームはボストンキャンパスにまもなくオープンするノースイースタン大学の新しいEXPビルで働くことになる。

ダヒヤ氏と約 20 人のチームは 2 年間かけてコンセプト デバイスを開発します。 チームは大学院生と博士研究員の両方で構成されます。

プロジェクトの概要を説明した要約によれば、この事業の目的の1つは「ロボット工学、材料科学、電磁気学、センシング、先端製造といった学際的な分野で大学院生を訓練する」ことだという。

ダヒヤ氏は、自分と同じ研究者がほぼ 10 年にわたってロボット用の電子皮膚の開発に取り組んできたことにすぐに気づきました。 彼らはその研究を通じて、皮膚が刺激に反応できるようにするタッチセンサーを開発しました。

「しかし、私たちは肌が単に感覚を表すものではないことに気づきました。 これは、私たちが「触覚インタラクション」と呼んでいるものでもあり、これは本質的に、情報が接触点から脳に伝わり、その後接触点に戻ることを意味します」と彼は言う。 「そうすることで、さまざまな種類のオブジェクトを探索できるようになります。 そこで、皮膚の圧縮性や皮膚の拡張性の特徴が非常に重要になります。」

Dahiya 氏は、このデバイスが可能にする可能性のあるアプリケーションは膨大であると述べています。 例えば倉庫では、さまざまな密度、形状、重量の品物を扱うロボットの能力が向上する可能性があると同氏は指摘する。

この技術はリハビリテーションの現場でも使用でき、四肢の機能を取り戻すことを学んでいる人々や四肢を失った人々を支援する可能性がある、と同氏は言う。

「切断者に対しては、物を扱うための特別な柔軟性を提供したいと考えています」とダヒヤ氏は言います。 「常に正確であるとは限らないモーターを動かすことが重要なので、皮膚を拡張することでギャップが埋められ、より良い方法で物体を探索できるようになります。」

消費者向けロボットの分野では、このデバイスによりヒューマノイドが刺激に対してより人間らしい方法で反応できるようになるかもしれない、とダヒヤ氏は言う。

「人間のように笑えるロボットはありますが、その笑顔はプログラムされています。 このスキンは、タッチフィードバックを得る可能性があるため、それに新たな次元を追加します」と彼は言います。

Dahiya 氏と彼のチームは、同様のテクノロジーに取り組んでいるキャンパス内の他の学部やグループと協力することに熱心だと述べています。 彼は、材料科学の研究に焦点を当てている同僚を強調しています。

「現在、材料表があり、現在のシミュレーションではそれらが機能するはずであることが示されていますが、研究の過程でより優れた材料が見つかる可能性があります。 材料科学の同僚は、私たちが協力すれば洞察を提供してくれるでしょう」と彼は言います。

Cesareo Contreras は、ノースイースタン グローバル ニュースの記者です。 [email protected] まで電子メールを送信してください。 Twitter @cesareo_r で彼をフォローしてください