science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Psychosensorische elektronische huidtechnologie voor toekomstige AI en humanoïde ontwikkeling

Een mimetisch diagram van kunstmatige pijngeneratie op basis van signaalverwerking via een tastzin. Krediet:DGIST

Het team van professor Jae Eun Jang van de afdeling Informatie- en Communicatietechnologie heeft elektronische huidtechnologie ontwikkeld die 'prikkende' en 'hete' pijnsensaties zoals mensen kan detecteren. Dit onderzoeksresultaat heeft toepassingen in de ontwikkeling van humanoïde robots en prothetische handen in de toekomst.

Wetenschappers doen voortdurend onderzoek om tactiele, reuk- en smaakzintuigen, en tactiele detectie zal naar verwachting de volgende mimetische technologie zijn voor verschillende toepassingen. Momenteel, het meeste tactiele sensoronderzoek is gericht op fysieke mimetische technologieën die de druk meten die een robot gebruikt om een ​​object te grijpen, maar psychosensorisch tactiel onderzoek naar het nabootsen van menselijke tactiele sensorische reacties zoals die veroorzaakt door zachte, gladde of ruwe oppervlakken heeft nog een lange weg te gaan.

Het team van professor Jae Eun Jang heeft een tactiele sensor ontwikkeld die pijn en temperatuur kan voelen zoals mensen door een gezamenlijk project met het team van professor Cheil Moon van de afdeling Hersenen en Cognitieve Wetenschappen, Het team van professor Ji-woong Choi bij de afdeling Informatie- en Communicatietechnologie, en het team van professor Hongsoo Choi in de afdeling Robotics Engineering. De belangrijkste sterke punten zijn dat het de sensorstructuur heeft vereenvoudigd en tegelijkertijd druk en temperatuur kan meten. Verder, het kan op verschillende tactiele systemen worden toegepast, ongeacht het meetprincipe van de sensor.

Het onderzoeksteam richtte zich op zinkoxide (ZnO) nanodraadtechnologie. Het apparaat is een zelfaangedreven tactiele sensor die geen batterij nodig heeft dankzij het piëzo-elektrische effect, die elektrische signalen genereert door druk te detecteren. Een temperatuursensor met Seebeck-effect zorgt ervoor dat één sensor twee taken kan uitvoeren. Het onderzoeksteam plaatste elektroden op een flexibel substraat van polyimide, groeide de ZnO-nanodraad, en kon tegelijkertijd het piëzo-elektrische effect door druk en het Seebeck-effect door temperatuurverandering meten. Het onderzoeksteam slaagde er ook in een signaalverwerkingstechniek te ontwikkelen die het genereren van pijnsignalen beoordeelt, rekening houdend met het drukniveau, gestimuleerde gebied en temperatuur.

Professor Jang van de afdeling Informatie- en Communicatietechniek zei:"We hebben een basistechnologie ontwikkeld die pijn effectief kan detecteren, die nodig is voor de ontwikkeling van tactiele sensoren van het toekomstige type. Het zal op grote schaal worden toegepast op elektronische huid die verschillende zintuigen voelt, evenals nieuwe mens-machine-interacties. Als robots ook pijn kunnen voelen, ons onderzoek zal zich verder uitbreiden naar technologie om de agressieve neiging van robots te beheersen, dat is een van de risicofactoren van AI-ontwikkeling."