I robot umani di Tesla, Optimus e altri automi simili potrebbero presto avere la capacità di percepire il tatto in modo reale. Come? Attraverso una pelle robotica recentemente sviluppata, in grado di imitare le sensazioni tattili umane. Questo rappresenta un significativo avanzamento sensoriale, grazie a un materiale innovativo che riesce a rilevare pressione, taglio e temperatura in un’unica soluzione.
Questa pelle è realizzata con un idrogel flessibile e conduttivo, che si adatta a una mano robotica come un guanto. A differenza dei design precedenti costituiti da più strati o fili, questo innovativo sistema utilizza la tomografia a impedenza elettrica per rilevare stimoli su tutta la sua superficie. “È un materiale economico e durevole, capace di adattarsi a qualsiasi forma e rilevare vari tipi di tatto”, afferma George Malliaras, ricercatore principale del Dipartimento di Ingegneria di Cambridge. La semplicità dell’idrogel è la sua forza: niente cablaggi complessi, né calibrazioni per pixel, solo una matrice sensoriale continua in grado di percepire colpetti, sfioramenti e persino variazioni di temperatura.
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Anche i robot più avanzati di oggi risultano spesso ciechi di fronte alle sfumature del tatto. Questa nuova pelle rappresenta una svolta significativa. Integrando la rilevazione di pressione, taglio e calore, consente ai robot di interagire con l’ambiente in modo più simile all’essere umano. “Il nostro obiettivo era creare una pelle robusta e conveniente, capace di un sensing complesso”, spiega Malliaras.
La tomografia a impedenza elettrica, comunemente utilizzata per monitorare la funzione polmonare in ambito medico, segue le variazioni delle proprietà elettriche dell’idrogel quando viene toccato o riscaldato. Premere sul materiale ne provoca la compressione, permettendo al materiale di condurre elettricità. Questi cambiamenti vengono monitorati in tempo reale, creando una mappa sensoriale in continua evoluzione per il robot.
Per testare a fondo la mano robotica rivestita di idrogel, i ricercatori hanno condotto una serie di prove di usura. La pelle ha dimostrato un’ottima resistenza, mantenendo intatti i propri sensori nonostante le sollecitazioni. “Volevamo un materiale in grado di resistere a condizioni reali garantendo al contempo dati affidabili”, afferma il co-ricercatore Thomas George-Thuruthel.
Le pelle robotiche tradizionali si basano su reti di sensori intricate, aumentandone notevolmente i costi di produzione. Tuttavia, questo idrogel è relativamente economico da produrre e non richiede assemblaggi complessi. “Abbiamo progettato qualcosa di scalabile e adattabile a diverse piattaforme robotiche,” nota Malliaras.
Il team di Cambridge intravede applicazioni oltre il contesto domestico: si pensa ad esempio a protesi che offrano ai portatori una percezione tattili più ricca o robot industriali in grado di maneggiare materiali delicati con precisione. “Questa pelle consente ai robot di interagire con il mondo fisico in modo più significativo,” conclude George-Thuruthel.
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