Гибкие сенсоры с функцией осязания для роботов разрабатывает команда исследователей Университета Решетнева. Первые прототипы представят уже в декабре этого года, сообщает пресс-служба красноярского вуза. В основе нового тактильного датчика лежит магниточувствительный полимерный композит. Он заданным образом реагирует на внешнее магнитное поле, а при намагничивании приобретает собственное.
Роботы с осязанием станут отличными помощниками для врачей при совершении удаленных операций или для инженеров — при точной сборке высокотехнологических и наукоемких устройств, уверены в университете. Проект разработки гибкого сенсора с функцией осязания входит в программу стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» национального проекта «Наука и университеты».
Развитие прикладной хаптики (науки о тактильных формах деятельности, изучающей осязание и прикосновения) приведет к созданию робототехнических устройств, которые, подобно живому существу, смогут ощущать мир через осязание, уверена Таисия Шалыгина, руководитель направления по интеллектуальным материалам и структурам Университета Решетнева.
«Развитая робототехника — необходимое условие достижения технологического суверенитета нашей страны. Сегодня мы наблюдаем кадровый дефицит, который возможно восполнить за счет активной роботизации производств в различных секторах экономики. И хоть на рынке представлены различные робототехнические устройства, включая сервисных роботов, выполняющих функцию консультанта, промоутера, консьержа, экскурсовода, администратора, а также производственных роботов, все же ощущается недостаток новых технологических решений для их очувствления и повышения адаптивности к изменяющимся внешним условиям. Для вывода робототехники на новый технологический уровень, необходима разработка и внедрение устройств тактильной сенсорики, которые позволят роботам идентифицировать контактные взаимодействия с поверхностями различной морфологии. Разработкой устройства, которое сможет наделить роботов осязанием, мы и занимаемся», — рассказала Таисия Шалыгина.
Команда Таисии Шалыгиной начала работу по созданию гибкого сенсора с функциями осязания с начала 2024 года. Результаты готового проекта планируют представить экспертам уже в декабре. Разработку назвали ReshUSensor, по имени Университета Решетнева.
Проект — междисциплинарный, поэтому в команде трое специалистов, где каждый ведет свое направление.
Младший научный сотрудник Александр Дудник разработал электрические схемы для датчика, блока управления, а также установки по намагничиванию интеллектуальной магнитной пленки. Также ученый разработал программный код для блока управления, чтобы была возможность визуализировать наблюдения за изменениями показателей датчика в зависимости от внешнего механического напряжения.
Магистрант 2 курса института машиноведения и мехатроники Никита Донской — специалист по переработке полимерных композиционных материалов. Он участвует в разработке технологии получения магниточувствительного полимерного композита, который составляет основу тактильного датчика. Наполнение полимерного связующего магнитным частицами позволяет получить умный материал, который способен определенным образом реагировать на внешнее магнитное поле или при намагничивании приобретать собственное магнитное поле.
«Представьте, что робототехнические устройства смогут не только считывать контактное взаимодействие, но и передавать их. Это позволит расширить практические возможности роботов во многих областях науки и техники. Например, в области медицине уже существуют роботы, позволяющие хирургам осуществлять операции, находясь на значительном удалении от пациента. В этом случае реализация тактильной обратной связи позволит повысить безопасность проводимой операции, снижая вероятность повреждения тканей. Другим примером необходимости наделения осязанием роботов является процесс точной сборки высокотехнологичных и наукоемких устройств, которая, с одной стороны, позволит реализовывать захват хрупких деталей или деталей сложной формы. С другой стороны, определение с помощью тактильных датчиков контактное взаимодействие в трех координатах, позволит выявить сдвиговые деформации. Такая информация полезна при обнаружении проскальзывания захватываемых деталей или объектов с меняющимся центром тяжести (сосуд с жидкостью), что позволит роботам адаптироваться к изменяющимся условиям, подбирая оптимальную силу сжатия или схвата, — пояснила Таисия Шалыгина принцип действия датчика.
