E-Skin kann Windänderungen, Wassertropfen und sich bewegende Ameisen erkennen

Sci. Roboter. 3, essen0429 (2018)” width=”” height=””>
Sensorische Häute, die an den Fingern eines mechanischen Arms angebracht sind. Bildnachweis: Wu et al., Wissenschaft. Roboter. 3, essen0429 (2018)

Ein Forscherteam der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat eine elektronische Haut entwickelt, die empfindlich genug ist, um Veränderungen in Luftbewegungen, fallenden Tropfen und sich bewegenden Ameisen zu erkennen. In ihrem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Wissenschaftliche Robotikbeschreibt die Gruppe ihren E-Skin und mögliche Anwendungen.

Während Wissenschaftler das Aussehen und die Fähigkeiten von Robotern weiter verbessern, ist Haut eines der wichtigsten Forschungsgebiete. Robotik-Ingenieure möchten eine E-Haut entwickeln, die der menschlichen Haut ähnelt. Denn es wird angenommen, dass zukünftige Roboter die Fähigkeit brauchen werden, Dinge zu „fühlen“, um ausgeklügelte, aber subtile Aktivitäten auszuführen. Solche Aktivitäten können das Reagieren auf Temperatur, das Bemerken von Veränderungen in der Textur oder das Verarbeiten angenehmer Empfindungen umfassen. Bei dieser neuen Anstrengung haben die Forscher in China Fortschritte bei der Empfindlichkeit einer elektronischen Haut gemacht.

Die neue Haut ist in der Lage, sehr kleine Druckänderungen zu erkennen und das Gefundene in Impulse umzuwandeln. Es wurde hergestellt, indem ein magnetischer Sensor mit einer hohlen Polymermembran bedeckt und dann magnetische Kügelchen in den oberen Teil der Membran eingebettet wurden. Durch Druckbeaufschlagung wird die Membran eingedrückt, wodurch sich die eingebetteten Magnet-Beads näher an den Sensor heranbewegen können. Der erzeugte Widerstand wird an eine elektronische Schaltung gesendet. Die elektronische Schaltung wandelt dann die Signale in eine Reihe von Impulsen mit unterschiedlichen Frequenzen um, die den Druck widerspiegeln, der auf der Haut “gefühlt” wird.

**E-Skin kann Windänderungen, Wassertropfen und sich bewegende Ameisen erkennen
E-Skins, die als Reaktion auf Druck pulsieren können. Bildnachweis: Wu et al., Wissenschaft. Roboter. 3, essen0429 (2018)

Die Forscher stellten einen künstlichen Finger her, der mit der E-Haut bedeckt war, und befestigten den Finger dann zu Testzwecken an einem künstlichen Arm. Sie berichten, dass die von ihnen geschaffene Haut in der Lage war, Druckimpulse zu erzeugen, die so klein sind wie die, die von einer Reihe von Ameisen erzeugt werden, die über die Oberfläche laufen. Es war auch in der Lage, Änderungen der Windgeschwindigkeit und Unterschiede in der Größe von Wassertropfen zu erkennen, die auf seine Oberfläche aufprallten.

Die Forscher berichten, dass ihre E-Skin in einigen Fällen Druckänderungen besser erkennen konnte als die menschliche Haut. Sie glauben, dass sich ihre neue E-Haut in der Robotik und als Mittel zur Verbesserung der Leistung künstlicher Gliedmaßen als nützlich erweisen könnte.


Leave a Comment