p A pele sintética sensível permite que os robôs sintam seus próprios corpos e arredores - uma capacidade crucial se quiserem estar em contato próximo com as pessoas. Inspirado na pele humana, uma equipe da Universidade Técnica de Munique (TUM) desenvolveu um sistema que combina pele artificial com algoritmos de controle e o usou para criar o primeiro robô humanóide autônomo com pele artificial de corpo inteiro. p A pele artificial desenvolvida pelo Prof. Gordon Cheng e sua equipe consiste em células hexagonais do tamanho de uma moeda de dois euros (ou seja, cerca de uma polegada de diâmetro). Cada um está equipado com um microprocessador e sensores para detectar o contato, aceleração, proximidade e temperatura. Essa pele artificial permite que os robôs percebam seus arredores com muito mais detalhes e sensibilidade. Isso não só os ajuda a se mover com segurança. Também os torna mais seguros quando operam perto de pessoas e lhes dá a capacidade de antecipar e evitar acidentes ativamente.

p As próprias células da pele foram desenvolvidas há cerca de 10 anos por Gordon Cheng, Professor de Sistemas Cognitivos na TUM. Mas esta invenção só revelou todo o seu potencial quando integrada em um sistema sofisticado, conforme descrito na última edição da revista. Processos do IEEE .

p Mais capacidade de computação por meio de abordagem baseada em eventos

p O maior obstáculo no desenvolvimento da pele do robô sempre foi a capacidade de computação. A pele humana possui cerca de 5 milhões de receptores. Os esforços para implementar o processamento contínuo de dados de sensores em pele artificial logo esbarram nos limites. Os sistemas anteriores foram rapidamente sobrecarregados com dados de apenas algumas centenas de sensores.

p Para superar esse problema, usando uma abordagem de neuroengenharia, Gordon Cheng e sua equipe não monitoram as células da pele continuamente, mas sim com um sistema baseado em eventos. Isso reduz o esforço de processamento em até 90 por cento. O truque:as células individuais transmitem informações de seus sensores apenas quando os valores são alterados. Isso é semelhante ao funcionamento do sistema nervoso humano. Por exemplo, sentimos um chapéu quando o colocamos pela primeira vez, mas rapidamente nos acostumamos com a sensação. Não há necessidade de reparar no chapéu novamente até que o vento o tire de nossas cabeças. Isso permite que nosso sistema nervoso se concentre em novas impressões que requerem uma resposta física.

p Segurança, mesmo em caso de contato corporal próximo

p Com a abordagem baseada em eventos, O Prof. Cheng e sua equipe conseguiram agora aplicar pele artificial a um robô autônomo de tamanho humano, independente de qualquer computação externa. O robô H-1 está equipado com 1260 células (com mais de 13000 sensores) na parte superior do corpo, braços, pernas e até mesmo as solas dos pés. Isso lhe dá uma nova "sensação corporal". Por exemplo, com seus pés sensíveis, O H-1 é capaz de responder a superfícies irregulares do piso e até mesmo se equilibrar em uma perna.

p Com sua pele especial, o H-1 pode até dar um abraço em uma pessoa com segurança. Isso é menos trivial do que parece:os robôs podem exercer forças que feririam gravemente um ser humano. Durante um abraço, dois corpos estão se tocando em muitos lugares diferentes. O robô deve usar essas informações complexas para calcular os movimentos corretos e exercer as pressões de contato corretas. "Isso pode não ser tão importante em aplicações industriais, mas em áreas como cuidados de enfermagem, os robôs devem ser projetados para um contato muito próximo com as pessoas, "explica Gordon Cheng.

p Versátil e robusto

p O sistema de pele do robô de Gordon Cheng também é altamente robusto e versátil. Como a pele é composta por células, e não um único pedaço de material, ele permanece funcional mesmo que algumas células parem de funcionar. "Nosso sistema é projetado para funcionar sem problemas e rapidamente com todos os tipos de robôs, "diz Gordon Cheng." Agora estamos trabalhando para criar células cutâneas menores com potencial para serem produzidas em números maiores. "