Los robots capaces de desactivar las bombas de carretera con la misma destreza que los humanos pueden pronto ser una realidad, después de que los ingenieros desarrollaron una piel artificial que tiene la misma sensibilidad que una mano humana.
Investigadores de la UCLA y de la Universidad de Washington incorporaron sensores flexibles en una piel artificial que se puede estirar sobre dedos robóticos o prótesis para mejorar sus aplicaciones.
Los sensores permiten a los robots realizar tareas cotidianas detectando con precisión las vibraciones y fuerzas de corte que son esenciales para agarrar y manipular objetos.
“Las manos robóticas y protésicas están realmente basadas en señales visuales ahora, del tipo: ‘¿Puedo ver mi mano envuelta alrededor de este objeto?’ O ‘¿Está tocando este cable?’ Pero esa es información obviamente incompleta”, dijo Jonathan Posner, un profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Washington y autor principal de la investigación.
Imitar la forma en que el dedo humano experimenta la compresión y la tensión también permite a los robots realizar tareas cotidianas con una precisión similar a la de los humanos, con aplicaciones potenciales que van desde procedimientos quirúrgicos hasta freír un huevo.
No es la primera piel artificial desarrollada por los científicos, aunque los ingenieros detrás de ella afirman que es más avanzada que los sensores táctiles tradicionales. La piel es de la misma goma de silicona que se utiliza en las gafas de natación y utiliza pequeños canales llenos de metal líquido eléctricamente conductivo.
Cuando la piel encuentra una fuerza o vibración, la electricidad que fluye a través de los canales cambia a medida que la geometría se distorsiona. Al medir la resistencia eléctrica, el equipo de investigación pudo correlacionarlo con la cantidad de fuerzas cortantes o vibraciones que está sintiendo el dedo del robot.
“Tradicionalmente, los diseños de sensores táctiles se han centrado en la detección de modalidades individuales: fuerzas normales, fuerzas cortantes o vibraciones”, dijo Veronica Santos, profesora de la UCLA y coautora de la investigación. “Sin embargo, la manipulación diestra es un proceso dinámico que requiere un enfoque multimodal. El hecho de que nuestro último prototipo de piel incorpore las tres modalidades crea muchas nuevas posibilidades para los enfoques basados en el aprendizaje automático para el avance de las capacidades del robot “.
Al diseñar la piel, los ingenieros siguieron “señales de biología humana” para crear sensores que faciliten el desempeño de tareas humanas, como abrir una puerta, tocar instrumentos de jazz, interactuar con un teléfono y darle la mano.
“Al imitar la fisiología humana en una piel electrónica flexible, hemos alcanzado un nivel de sensibilidad y precisión que es consistente con las manos humanas, lo que es un gran avance”, dijo Posner.
“El sentido del tacto es fundamental para las aplicaciones protésicas y robóticas, y eso es lo que estamos creando en última instancia”.
La piel artificial se describió en una investigación publicada en la revista Sensors and Actuators A: Physical.