Nova capa eletrônica pode ter um senso de toque semelhante ao de um humano

• O skin eletrônico codificado de forma assíncrona pode detectar pressão, temperatura e umidade com precisão e capacidade de resposta ultra-altas.
• Ele pode detectar o toque 1.000 vezes mais rápido do que o sistema nervoso sensorial humano.
• Pode ser integrado com inteligência artificial para permitir interfaces máquina-cérebro de alto desempenho.

Durante anos, os cientistas vêm tentando equipar as máquinas com o sentido do tato. Eles equiparam andróides inteligentes semelhantes aos humanos e próteses com peles eletrônicas, que permitem que as peles trabalhem naturalmente e em colaboração com os humanos para manipular várias estruturas nos ambientes.

Essas películas eletrônicas consistem em uma grande variedade de sensores para fornecer uma percepção somatossensorial rápida. No entanto, eles transmitem dados táteis dos sensores em série, o que resulta em gargalos de latência de leitura mais altos.

Agora, pesquisadores da Universidade de Cingapura desenvolveram o Asynchronously Coded Electronic Skin (ACES) com capacidade de resposta ultra-alta e robustez. Inspirado pelo sistema nervoso, o ACES pode sentir pressão, temperatura e umidade. Ele pode ser emparelhado com quase todos os tipos de camadas de pele de sensor para operar efetivamente como uma pele eletrônica.

Como funciona?

O corpo humano contém cerca de 72 quilômetros de nervos que conectam o cérebro, a pele e os músculos. Neste estudo, os pesquisadores usaram o sistema nervoso humano como inspiração para desenvolver uma pele eletrônica para robôs.

A pele (ACES) é feita de camadas de silício cobertas por 249 sensores. Ele pode transmitir dados termo-táteis simultaneamente enquanto mantém latências de leitura surpreendentemente baixas, mesmo com um grande número de sensores (até 10.000).

Referência:ScienceMag | DOI:10.1126 / scirobotics.aax2198 | Universidade de Cingapura

Eles demonstraram matrizes de protótipos de até 240 mecanorreceptores artificiais. Todos foram capazes de transmitir dados de forma assíncrona com 1 milissegundo de latência, mantendo uma precisão temporal de menos de 60 nanossegundos.

Essa baixa latência e ultra-alta precisão permitem que a pele eletrônica resolva finos recursos espaço-temporais essenciais para uma rápida percepção tátil.

Crédito da imagem:Mario Tama / Getty

Este é um grande avanço porque, pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram construir uma capa eletrônica que permite que vários sensores forneçam feedback a um receptor e atuem como um sistema completo, em vez de eletrodos individuais. Como os sensores são conectados em paralelo, todo o sistema ainda pode funcionar normalmente, mesmo que os receptores individuais sejam danificados.

Existe uma desvantagem potencial do ACES - o transmissor ou receptor não pode dizer se ocorreu uma perda de evento de detecção. No entanto, a arquitetura permite implementações simples de transmissor e impressionante precisão de tempo de eventos de estímulos, que são fatores extremamente importantes para aplicações eletrônicas de pele onde os movimentos em tempo real são essenciais.

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A equipe de pesquisa está atualmente trabalhando com neurocientistas e engenheiros para ajudar a restaurar o sentido do tato nas mãos protéticas. Eles acreditam que sua pele eletrônica pode promover interações máquina-humano-ambiente para robôs antropomórficos autônomos e pode ser integrada com inteligência artificial para permitir interfaces máquina-cérebro de alto desempenho.