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Noviembre de 2019

Piel sintética mejora capacidades sensoriales de los robots

La piel artificial, que contiene células hexagonales equipadas con un microprocesador y sensores, detecta contacto, aceleración, proximidad y temperatura.

Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich(TUM), en Alemania, desarrollaron un sistema que combina la piel artificial con algoritmos de control, para crear el primer robot humanoide autónomo con piel sintética, de cuerpo completo. 

Inspirado en la piel humana, este novedoso avance permite a los robots percibir su entorno con mayor detalle y sensibilidad, una capacidad crucial si van a estar en contacto con las personas. El desarrollo ayuda a que los androides puedan moverse con confianza y los hace más seguros. Además, facilita que anticipen y eviten accidentes, señala Medica Magazine.  

La piel artificial consiste en células hexagonales de casi una pulgada de diámetro, es decir, del tamaño de una moneda de baja denominación. Cada una está equipada con un microprocesador y sensores para detectar contacto, aceleración, proximidad y temperatura. 

El sistema de máscara de robot es robusto y versátil, y debido a que la piel consiste en células y no en una sola pieza de material permanece funcional incluso si algunas de ellas deja de trabajar. “El sistema está diseñado para marchar sin problemas y de forma rápida con todo tipo de robots. Ahora trabajamos para crear células cutáneas más pequeñas con el potencial de producirse en grandes cantidades”, explicó Gordon Cheng, profesor de sistemas cognitivos en TUM. 

“El sistema está diseñado para marchar sin problemas y de forma rápida con todo tipo de robots. Ahora trabajamos para crear células cutáneas más pequeñas con el potencial de producirse en grandes cantidades”,

explicó Gordon Cheng, profesor de sistemas cognitivos en TUM.

El mayor obstáculo en el desarrollo de la piel del robot siempre ha sido la capacidad informática. La epidermis humana tiene alrededor de cinco millones de receptores. Los esfuerzos para implementar el procesamiento continuo de datos de los sensores en el tejido artificial pronto se topan con los límites. 

Para superar este problema los investigadores utilizaron un enfoque de neuroingeniería. No monitorean las células de la piel de forma continua, sino con un sistema basado en eventos, esto reduce el esfuerzo de procesamiento hasta en un 90%. Así las celdas individuales transmiten información de sus sensores solo cuando se cambian los valores, un modo similar a como funciona el sistema nervioso humano. 

Con el enfoque basado en eventos se logró aplicar piel artificial a un robot autónomo de tamaño humano que no depende de ningún cálculo externo. El robot H-1 está equipado con 1260 células, con más de 13.000 sensores, en la parte superior del cuerpo, brazos, piernas e incluso las plantas de los pies. Esto le da una nueva sensación corporal que le permite responder a superficies irregulares del piso e incluso equilibrarse en una pierna. 

Con su piel especial, el H-1 puede incluso abrazar a una persona de manera segura. El robot debe usar la información compleja de un abrazo para calcular los movimientos correctos y ejercer las presiones adecuadas. “Esto podría no ser tan importante en aplicaciones industriales, pero en áreas como el cuidado de enfermería, los robots deben estar diseñados para un contacto muy cercano con las personas”, explicó Cheng.


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