外国メディアの報道によると、英国のグラスゴー大学の研究チームは、特別なタッチセンサーを使用せずに触覚フィードバックを得ることができるエネルギーを生成できる電子皮膚の最初のプロトタイプを開発しました。
これに先立ち、グラスゴー大学の研究チームは、ロボット工学に関するIEEEトランザクションに研究論文を発表し、特別に設計された高価なタッチセンサーを使用せずに柔軟な太陽皮膚を覆う説明を行いました。マニピュレータは他のオブジェクトとどのように相互作用するか。
まず、小型化された太陽電池アレイを柔軟なポリマー表面に統合し、二重の目的を達成します。バッテリーは、マニピュレータの動作を制御するマイクロアクチュエータを駆動するのに十分なエネルギーを提供します。同時に、電池は太陽電池の出力の変化を測定することによってマニピュレータに独特な蝕知のフィードバックを提供する。
物体が電池の表面に近づくと、表面に到達する光が減少し、光が暗くなるにつれて電池によって生成されるエネルギーが減少します。最終的に、オブジェクトがマニピュレータに触れ、カバーすると、バッテリのエネルギーがゼロに低下します。そして、各電池のエネルギーレベルをインテリジェントに説明することで、マニピュレータの皮膚はそれに近い物体の形状を検出することができる。
画像ソース: グラスゴー大学
太陽電池に加えて、赤外線LEDも重要な役割を果たしています。このソリューションは、太陽電池間の単純なLEDのグループを統合し、物体に赤外線を放出します。物体から光が反射するまでの時間を測定することで、皮膚は物体とマニピュレータの距離を感知することができます。
太陽電池と赤外線LEDによって収集された情報を組み合わせることで、スキンプロセッサは、オブジェクトの距離、位置、エッジを推測し、多くの関連パラメータをコピーすることができます。これに対し、従来の方法を使用するには、従来のタッチセンサーでこれらのパラメータを測定する必要があります。上記のデータはすべて、マニピュレータがゴムボールなどの物体を把握するのに役立ちます。
研究チームの責任者は、これはエネルギーを生成することができ、特別なタッチセンサーなしで触覚フィードバックを提供することができる世界初の電子皮膚であると言いました。皮膚自体はエネルギー源であり、腕とその表面に取り付けられたデバイスを駆動することができます。また、電池で生じるエネルギーは、皮膚と共に使用する研究チームが開発した柔軟なスーパーキャパシタなどの装置に蓄えることができるので、電池を太陽光に露出させることは必要ありません。
この研究は、完全自律型プロテッサシスの実現に一歩近づくこと。完全自律駆動プロテシスの柔軟な皮膚は、比較的低コストのデバイスで作られています。皮膚の内蔵センシング機能により、皮膚は物体に触れる前にもそれを認識することができます。
報告によると、研究チームはまた、自動車製造工場のロボットと同様に、このマニピュレータをロボットアームに適用しようとしました。触りたくない物体が感知されると、ロボットの皮膚のセンサーが腕の動きを止めます。このことを踏まえ、今後の労働災害の予防が期待されると研究チームは考えています。
