Desde almacenes hasta hospitales, Los robots blandos se utilizan en diferentes lugares para ayudar a los humanos a mover elementos. tratar pacientes, y recopilación de información. A medida que aumentan los intereses en estos robots, Los científicos están desarrollando formas de brindarles el tipo de capacidades de detección que se encuentran en los tejidos blandos naturales.

Sin embargo, este intento trae consigo amplios desafíos. La mayoría de los tipos de piel táctil requieren un cable para cada lugar donde las personas quieren detectar el tacto. Con el tiempo, los cables pueden parecer un gran nido de pájaros cuando se trata de detectar grandes áreas.

Para empeorar las cosas, esta complicada interfaz eléctrica puede romper el sistema. "Los cables pueden estar bien dentro de estuches rígidos como teléfonos inteligentes y otros dispositivos, pero si hablas de tela piel, o algo más que sea suave luego, de repente, todos esos cables se convierten en fuentes de fallas, "dijo Carmel Majidi, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad Carnegie Mellon.

Entonces, ¿cómo podemos evitar esta molestia? Majidi y Tess Hellebrekers de su Soft Machines Lab han desarrollado una elegante solución:una suave piel magnética con un solo elemento sensor. Sus hallazgos fueron publicados en Sistemas inteligentes avanzados .

Esta piel suave es como un imán elástico que se puede colocar en robots, piel natural, u otros materiales para darles un sentido del tacto. Está compuesto por caucho de silicona cargado con millones de micropartículas. Cada partícula tiene un polo norte y un polo sur, que crea un campo magnético. Cuando el material entra en contacto con otro objeto, la goma detecta el movimiento y todas esas micropartículas comenzarán a moverse, cambiando así el campo magnético interno dentro del caucho.

Estos cambios en el campo magnético serán luego detectados por el magnetómetro, un chip electrónico incrustado en la piel magnética. Midiendo estos cambios, el magnetómetro puede inferir la ubicación y la intensidad del contacto. En otras palabras, puede estimar dónde está el toque y qué tan fuerte está presionando el toque en la superficie del material.

"Creo que la fuerza y ​​el contacto son los dos intereses clave para la mayoría de los sensores cutáneos porque nuestra piel también puede hacer eso, "dijo Hellebrekers, quien es estudiante de doctorado en robótica.

Y lo que es más, esta piel no necesita tocar la superficie del material directamente para detectar los contactos. "Lo bueno de los imanes es que cortan el aire, "dijo Majidi." No es necesario tener una conexión física para sentir ese campo magnético ".

Debido a este atributo, la piel magnética se puede convertir en una gran herramienta para la medicina. Los científicos y los médicos se han interesado más en el uso de la robótica blanda en la medicina. especialmente en endoscopia gastrointestinal (GI). Aunque han hecho grandes progresos, todavía es difícil incorporar componentes electrónicos y sensores porque tienden a ser muy voluminosos y rígidos, que interferirá con la movilidad de los endoscopios.

Y esa es precisamente la razón por la que el equipo de Majidi está entusiasmado con la aplicación de sus nuevos hallazgos. "Un material como este podría ser un gran avance en áreas como la endoscopia robótica donde desea introducir funciones de detección pero no desea utilizar aparatos electrónicos voluminosos y una tonelada de cableado, "dijo Majidi.

Para mejorar aún más la piel magnética, El equipo de Majidi estudiará cómo detectar la fuerza a lo largo de objetos con forma de cilindro, que son similares a los endoscopios con catéter. También tienen como objetivo expandir las áreas sensibles de la piel. En la actualidad, la piel magnética puede localizar el contacto sobre 1,5 cm continuos ^² zona. Los investigadores están buscando formas de hacer que las micropartículas magnéticas produzcan un campo magnético más grande o coloquen el magnetómetro en diferentes ubicaciones.

Aunque su proyecto aún está en desarrollo, abre una nueva puerta a la detección robótica suave. "Me gusta mucho este sistema porque podemos medir el campo magnético sin ninguna interfaz eléctrica, ", dijo Hellebrekers." Eso nos da mucha más libertad para diseñar el tipo de interfaz que se integrará mucho más fácilmente en diferentes sistemas ".