Robottien ja erityisesti ihmisten kanssa työskentelevien cobottien pitäisi olla erittäin herkkiä ja tarkkoja. Parhaimmillaan niiden sormet olisivat varustettuja samanlaisilla hermopäätteillä kuin ihmissormet. Bristolin yliopiston tutkijat ovat onnistuneet 3D-tulostamaan tällaisen ”ihon” robotin sormelle.
Koneet voivat voittaa maailman parhaan shakinpelaajan, mutta ne eivät voi käsitellä shakkinappulaa yhtä tarkasti. Tämä robotin puute johtuu osittain siitä, että keinotekoisista tartuntaelimistä puuttuu ihmisen sormenpään hieno tuntoaisti, jota käytetään ohjaamaan käsiämme, kun poimimme ja käsittelemme esineitä.
Kaksi Journal of the Royal Society Interface -julkaisussa julkaistua artikkelia esittelevät ensimmäistä kertaa tekniikkaa, joka antaa ihmisen tuntoaistin kaltaisen kyvyn robotille. Tutkimusta johti robotiikan ja tekoälyn professori Nathan Lepora Bristolin yliopiston tekniikan matematiikan laitokselta Bristolin robotiikan laboratoriossa.
- Työmme auttaa paljastamaan, kuinka ihmisen ihon monimutkainen sisäinen rakenne luo kosketusaistimme. Tämä on jännittävä kehitys pehmeän robotiikan alalla. Kyky 3D-tulostaa tuntoaistilla varustettu ”ihoa” voi luoda taitavampia robotteja tai parantaa merkittävästi käsiproteesin suorituskykyä, professori Lepora visioi.
Professori Lepora ja kollegat loivat kosketusaistin keinotekoiseen sormenpäähän käyttämällä 3D-tulostettua verkkoa, jossa on neulamaisia papilleja eli hermopäitä mukautuvan ihon alapuolella. Ne jäljittelevät ihon papilleja, jotka ovat ulomman epidermaalisen ja sisemmän ihokerroksen välillä.
Papillit on valmistettu edistyneillä 3D-tulostimilla, jotka voivat sekoittaa keskenään pehmeitä ja kovia materiaaleja luodakseen monimutkaisia rakenteita.
- Havaitsimme, että 3D-tulostettu tuntohermopäämme voi tuottaa keinotekoisia hermosignaaleja, jotka näyttävät todellisten kosketushermosolujen tallenteilta. Ihmisen tuntohermot välittävät signaaleja erilaisista hermopäätteistä, joita kutsutaan mekanoreseptoreiksi ja jotka voivat signaloida kosketuksen painetta ja muotoa.
Leporan tiimi testasi 3D-tulostettua keinotekoista sormenpäätä sen "tuntiessa" samat uurteiset muodot. Signaalit vastasivat hämmästyttävällä tavalla hermosignaale, tutkijat kehuvat.
Vaikka tutkimuksessa löydettiin erittäin läheinen vastaavuus keinotekoisen sormenpään ja ihmisen hermosignaalien välillä, se ei ollut niin herkkä pienille yksityiskohdille. Professori Lepora epäilee tämän johtuvan siitä, että 3D-tulostettu iho on paksumpaa kuin todellinen iho, ja hänen tiiminsä tutkii nyt, kuinka 3D-tulostaa rakenteita ihmisen ihon mikroskooppisessa mittakaavassa.
- Tavoitteemme on tehdä keinoihosta yhtä hyvä, tai jopa parempi kuin oikea iho, professori Lepora päättää.
