Almanya Münih Teknik Üniversitesi’ndeki araştırmacılar robotlardaki insani dokunma duyusunu üretmeye yardımcı olabilecek bir e-cilt geliştirdi. Geliştirilen bu e-cilt diğer e-kaplamalardan daha az hesaplama gücü gerektirdiği için robotların vücudunda daha geniş kısımlara uygulanabiliyor.
Araştırma grubundan Florian Bergner, e-cilt tasarımını geliştirmelerindeki en temel motivasyonlarının doğadan ve insanların çevreleriyle nasıl etkileşimde oldukları sorusundan geldiğini söylüyor.
Bergner ve Prof. Gordon Cheng önderliğindeki diğer araştırmacılar başlangıçta insan derisine benzeyen çok-modlu algılama özelliklerine sahip e-cilt sistemleri gerçekleştirmeye çalıştılar. Başka bir deyişle, duyuları dokunsal etkileşimlerle farklı yerlere etkili bir şekilde dağıtmasının yanı sıra hafif dokunma, basınç, sıcaklık ve titreşimleri de algılayabilen yapay bir cilt oluşturmaya çalıştılar.
Bu yeni e-cilt sistemi her biri yaklaşık 2€ madeni para büyüklüğünde olan altıgen algılama modüllerinden oluşuyor. Bu modüller birbirlerine bağlandıklarında hem düz hem de kavisli yüzeylere takılabilen esnek ve yapay cilt parçaları oluşturabiliyor.
Şimdiye kadar geliştirilmiş olan e-kaplamaların tek seferde algılayabilecekleri dokunma bilgisi miktarı sınırlıydı ancak bu yeni e-cilt sistemi, kapsamlı hesaplama gücü gerektirmeden gelişmiş algılama yeteneklerini korumasıyla diğer kaplamalardan ayrılıyor.
Araştırmacılar geliştirdikleri bu sistemle, insan derisindeki reseptörlerin herhangi bir değişikliği tespit ettikleri anda beyne giden ve sinir liflerinden geçen sivri uçları tetikleme prensibini tekrarlamaya çalıştı. Bu biyolojik süreci derinlemesine izleyerek e-ciltlerin de insani dokunma duyusuna ulaşabilmesi için bu prensibi gerçekleştirmek istediler.
E-cilt sistemindeki her bir yapay deri hücresi, değişiklikleri tespit etmek için sensörlerini izliyor ve yeterince büyük değişiklikler tespit ettiklerinde yeni bilgileri bilgisayara bildiriyor. Bu işlem sensörlerin hesaplama gücü taleplerini %80’e varan ölçüde azaltan etkenlerden biri olarak kabul ediliyor.
Ölçeklendirilebilir, verimli ve esnek olma gibi özelliklere sahip bu e-deriler insan boyutunda bir robot olan H1’e başarıyla uygulandı. Tüm vücudu 10.000’den fazla sensör içeren 1260 cilt hücresi kullanarak kaplandı.
Bu gelişme gelecekte gelişmiş dokunma yeteneklerine sahip çeşitli robotlar üretilmesine katkı sağlayabilir. E-cilt hücreleri özellikle endüstriyel veya sağlık alanlarında etkili olabilecek insan-robot etkileşimlerinin güvenliğini artırabilecek yeni teknolojik araçlar geliştirmek için de kullanılabililir.
Bu tür elektronik cilt kullanımları, engelli bireylerin dokunma duygusunu geri kazanmalarına yardımcı olacak daha gerçekçi protez uzuvları geliştirmek için kullanılabilir. Örneğin, kolunuzu gerdiğinizde, ciltteki sinir ve sensör ağları, kolunuzu yönlendirmenize ve çevreyle etkileşime girmenize yardımcı olabilecek duyusal geri bildirim sunmada etkili olabilir. Bu duyusal geri bildirim özelliği aynı zamanda robotik cerrahiye önemli katkılar sağlayabilir.
Diğer potansiyel uygulamalardan biri de olağanüstü durumlarda kurtarma görevleri gerçekleştirebilme gibi işlemleri devralabilecek daha akıllı robotlar geliştirilmesi olabilir.
Geliştirilen bu yeni e-cilt sistemi sunduğu çeşitli olanaklarla ileride gerçekleştirilebilecek daha birçok gelişmeye basamak sağlayabilir.
Kaynak: Techxplore
