Een nieuw synthetisch materiaal dat een gekoppeld sensorisch netwerk creëert dat lijkt op een biologisch zenuwstelsel, kan zachte robots in staat stellen te voelen hoe ze omgaan met hun omgeving en hun acties dienovereenkomstig aanpassen.

Het rekbare optische kantmateriaal is ontwikkeld door Ph.D. student Patricia Xu via het Organics Robotics Lab aan de Cornell University.

"We willen een manier hebben om spanningen en spanningen te meten voor sterk vervormbare objecten, en we willen het doen met de hardware zelf, geen visie, " zei laboratoriumdirecteur Rob Shepherd, universitair hoofddocent mechanische en ruimtevaarttechniek en senior auteur van het papier. "Een goede manier om erover na te denken is vanuit biologisch perspectief. Een blinde kan nog steeds voelen omdat hij sensoren in zijn vingers heeft die vervormen als hun vinger vervormt. Robots hebben dat nu niet."

Shepherd's lab maakte eerder sensorische schuimen die optische vezels gebruikten om dergelijke vervormingen te detecteren. Voor het optische kantproject, Xu gebruikte een flexibele, poreuze roosterstructuur vervaardigd uit 3D-geprint polyurethaan. Ze rijgde de kern met rekbare optische vezels met meer dan een dozijn mechanosensoren en bevestigde vervolgens een LED-lamp om de vezel te verlichten.

Toen ze op verschillende punten op de roosterstructuur drukte, de sensoren waren in staat om veranderingen in de fotonenstroom te lokaliseren.

"Als de structuur vervormt, je hebt contact tussen de invoerlijn en de uitvoerlijnen, en het licht springt in deze uitgangslussen in de structuur, zodat u kunt zien waar het contact plaatsvindt, " zei Xu. "De intensiteit hiervan bepaalt de intensiteit van de vervorming zelf."

De optische veter zou niet worden gebruikt als huidcoating voor robots, herder zei, maar zou meer op het vlees zelf lijken. Robots die met het materiaal zijn uitgerust, zouden beter geschikt zijn voor de gezondheidszorg, in het bijzonder zorg aan het begin en het levenseinde, en fabricage.

Hoewel de optische veter niet zo gevoelig is als een menselijke vingertop, die vol zit met zenuwreceptoren, het materiaal is gevoeliger voor aanraking dan de menselijke rug. Het materiaal is wasbaar, te, wat leidt tot een andere toepassing:Shepherd's lab heeft een startend bedrijf gelanceerd om Xu's sensoren te commercialiseren om kleding te maken die de vorm en bewegingen van een persoon kan meten voor augmented reality-training.

De krant, "Optical Lace voor synthetische afferente neurale netwerken, " werd op 11 september gepubliceerd in Wetenschap Robotica .