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Aug 10, 2023

Robótica: Nueva piel

Producción automatizada de diferentes objetos Universidad Técnica de Munich (TUM) “Detectar y sentir nuestro entorno es esencial para entender cómo interactuar con él de manera efectiva”, dice Sonja

Producción automatizada de diferentes objetos.

Universidad Técnica de Munich (TUM)

"Detectar y sentir nuestro entorno es esencial para comprender cómo interactuar con él de forma eficaz", afirma Sonja Groß. Un factor importante para las interacciones con los objetos es su forma. "Esto determina cómo podemos realizar determinadas tareas", afirma el investigador del Instituto de Robótica e Inteligencia de Máquinas de Múnich (MIRMI) de la TUM. Además, las propiedades físicas de los objetos, como su dureza y flexibilidad, influyen en cómo podemos agarrarlos y manipularlos, por ejemplo.

Mano artificial: interacción con el sistema robótico.

El santo grial en robótica y prótesis es una emulación realista de las habilidades sensoriomotoras de una persona, como las de una mano humana. En robótica, los sensores de fuerza y ​​par están completamente integrados en la mayoría de los dispositivos. Estos sensores de medición proporcionan información valiosa sobre las interacciones del sistema robótico, como por ejemplo una mano artificial, con su entorno. Sin embargo, los sensores tradicionales se han visto limitados en cuanto a posibilidades de personalización. Tampoco pueden vincularse a objetos arbitrarios. En resumen: hasta ahora no existía ningún proceso para producir sensores para objetos rígidos de formas y tamaños arbitrarios.

Se presenta por primera vez un nuevo marco para sensores blandos

Este fue el punto de partida de la investigación de Sonja Groß y Diego Hidalgo, que ahora han presentado en la conferencia de robótica ICRA en Londres. La diferencia: un material suave, parecido a la piel, que envuelve los objetos. El grupo de investigación también ha desarrollado un marco que automatiza en gran medida el proceso de producción de esta piel. Funciona de la siguiente manera: "Utilizamos software para construir la estructura de los sistemas sensoriales", dice Hidalgo. "Luego enviamos esta información a una impresora 3D donde se fabrican nuestros sensores blandos". La impresora inyecta una pasta negra conductora en silicona líquida. La silicona se endurece, pero la pasta queda encerrada y permanece líquida. Cuando los sensores se aprietan o estiran, su resistencia eléctrica cambia. “Eso nos dice cuánta fuerza de compresión o estiramiento se aplica a una superficie. Utilizamos este principio para obtener una comprensión general de las interacciones con objetos y, específicamente, para aprender a controlar una mano artificial que interactúa con estos objetos”, explica Hidalgo. Lo que distingue su trabajo es que los sensores integrados en silicio se ajustan a la superficie en cuestión (como los dedos o las manos), pero aún así proporcionan datos precisos que pueden utilizarse para la interacción con el entorno.

Nuevas perspectivas para la robótica y especialmente la prótesis

"La integración de estos sensores suaves, similares a la piel, en objetos 3D abre nuevos caminos para la detección háptica avanzada en inteligencia artificial", dice el director ejecutivo de MIRMI, el profesor Sami Haddadin. Los sensores proporcionan datos valiosos sobre fuerzas de compresión y deformaciones en tiempo real, proporcionando así información inmediata. Esto amplía el rango de percepción de un objeto o una mano robótica, facilitando una interacción más sofisticada y sensible. Haddadin: "Este trabajo tiene el potencial de provocar una revolución general en industrias como la robótica, las prótesis y la interacción hombre/máquina al hacer posible crear tecnología de sensores inalámbricos y personalizables para objetos y máquinas arbitrarios".

Más información

Información editorial adicional:

Fotos para descargar: http://go.tum.de/679599; http://go.tum.de/838963; http://go.tum.de/816901; http://go.tum.de/289008

10.1109/ICRA48891.2023.10161344

Caso de estudio

No aplica

Piel de detección suave para objetos arbitrarios: un marco automático

1-jul-2023

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