Investigadores japoneses han creado una piel artificial guiada por visión en 3-D que permite la detección táctil con alto rendimiento y puede resolver uno de los grandes problemas de los sistemas robóticos: la incapacidad de percibir el tacto humano para relacionarse de manera más estrecha y eficiente con las personas. También abre puertas a innumerables aplicaciones en la medicina, la salud y la industria.
Un grupo de especialistas del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón ha desarrollado un sistema de detección artificial que logra recopilar y procesar información táctil empleando una cámara estéreo 3-D. Según un comunicado, la innovación se aplica en un dispositivo de piel artificial para incorporarse en robots.
Más allá de los grandes avances en robótica, una de las asignaturas pendientes en esta especialidad es lograr que los robots puedan comunicarse de una forma más natural y eficiente con el ser humano. Para ello, es vital que logren percibir el tacto.
La nueva tecnología, denominada TacLINK, avanza en ese sentido y lo hace mediante una propuesta más dinámica y funcional con relación a desarrollos previos, que requerían accesorios electrónicos demasiado voluminosos y complejos.
En cambo, el nuevo sistema emplea una estructura relativamente simple y económica, que obtiene información del entorno a partir de un mecanismo de visión en 3D. De esta manera, es capaz de determinar la fuerza y las características geométricas de las formas que contacta.
Funcional y simple
La innovación se concretó a partir de un estudio publicado en la revista IEEE Transactions on Robotics. Los científicos describen el nuevo sistema como un tubo acrílico transparente, que funciona como un marco rígido simulando a los huesos, cubierto por una piel artificial de gran suavidad.
El sector de piel artificial dispone de un área de detección, que es la encargada de recopilar los datos del entorno conectándose con las cámaras 3D. Para fabricar la piel se empleó caucho de silicona, teniendo en cuenta sus excelentes condiciones en cuanto a elasticidad y tersura.
Según los investigadores, el material puede inflarse, cambiar su forma y variar de un estado rígido a otro más flexible. Para obtener la capacidad de detección táctil, los especialistas imprimieron una serie de marcadores en la superficie de la piel artificial.
Esta característica marca una gran diferencia con respecto a otros desarrollos previos, que incluían sensores o dispositivos electrónicos dentro de la piel. Gracias al nuevo enfoque se logró reducir el volumen del sistema, hacerlo más económico y también más seguro.
Innumerables aplicaciones
En función de los resultados obtenidos, los investigadores creen que la piel artificial podría propiciar el surgimiento de una nueva generación de dispositivos robóticos con sensibilidad táctil.
Aclararon que la nueva piel artificial se puede incorporar en muchas partes del cuerpo de los robots, como dedos, piernas, pecho y cabeza. Además, podría ser utilizada en nuevas prótesis inteligentes para seres humanos, haciendo posible que una persona con alguna discapacidad o patología física pueda percibir las sensaciones casi de la misma forma que alguien sano.
Otra aplicación de esta nueva tecnología podría ser el diseño de dispositivos sensoriales para su uso en medicina o en distintas ramas de la industria. Las ya mencionadas prótesis, o accesorios para realizar tareas que requieren sensibilidad táctil pero al mismo tiempo son peligrosas podrían ser algunas de las aplicaciones concretas.
Para finalizar, los especialistas creen que la nueva piel artificial puede ser ideal para crear nuevos sistemas robóticos destinados a brindar servicios remotos mediante avatares. Estas tecnologías podrán ser ampliamente requeridas al finalizar la pandemia por COVID-19.
Referencia
Large-Scale Vision-Based Tactile Sensing for Robot Links: Design, Modeling, and Evaluation. Lac Van Duong et al. IEEE Transactions on Robotics (2020).DOI:https://doi.org/10.1109/TRO.2020.3031251
Foto: Pete Linforth en Pixabay.
Video: HO lab.
