Le capteur “ peau ” extensible donne aux robots une sensation humaine –

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  • Il n’est pas exagéré de dire que les capteurs extensibles pourraient changer la façon dont les robots souples fonctionnent et se sentent. En fait, ils pourront ressentir beaucoup de choses.

    Les chercheurs de l’Université Cornell ont créé un capteur à fibre optique qui combine des LED et des colorants à faible coût, ce qui donne une «peau» extensible qui détecte les déformations telles que la pression, la flexion et la déformation. Ce capteur pourrait donner aux systèmes robotiques souples – et à toute personne utilisant la technologie de réalité augmentée – la capacité de ressentir les mêmes sensations tactiles riches dont dépendent les mammifères pour naviguer dans le monde naturel.

    Les chercheurs, dirigés par Rob Shepherd, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial, travaillent à la commercialisation de la technologie pour la physiothérapie et la médecine du sport.

    Leur article, “Stretchable Distributed Fiber-Optic Sensors”, publié dans Science. Les co-auteurs principaux de l’article sont les doctorants Hedan Bai et Shuo Li.

    Bai s’est inspiré des capteurs à fibre optique distribués à base de silice et a développé un guide de lumière extensible pour la détection multimodale (SLIMS). Ce long tube contient une paire de noyaux élastomères en polyuréthane. Un noyau est transparent; l’autre est rempli de colorants absorbants à plusieurs endroits et se connecte à une LED. Chaque noyau est couplé à une puce de capteur rouge-vert-bleu pour enregistrer les changements géométriques dans le chemin optique de la lumière.

    Les chercheurs ont conçu un gant imprimé en 3D avec un capteur SLIMS le long de chaque doigt. Le gant est alimenté par une batterie au lithium et équipé de Bluetooth afin qu’il puisse transmettre des données au logiciel de base, conçu par Bai, qui reconstitue les mouvements et les déformations du gant en temps réel.

    «À l’heure actuelle, la détection se fait principalement par vision», a déclaré Shepherd. «Nous ne mesurons presque jamais le toucher dans la vraie vie. Cette peau est un moyen de nous permettre, ainsi qu’aux machines, de mesurer les interactions tactiles d’une manière que nous utilisons actuellement les caméras de nos téléphones. Il utilise la vision pour mesurer le toucher. C’est le plus pratique. et pratique de le faire de manière évolutive. “

    Bai et Shepherd travaillent avec le Center for Technology Licensing de Cornell pour breveter la technologie, avec un œil sur les applications en physiothérapie et en médecine du sport. Les deux domaines ont exploité la technologie de suivi de mouvement, mais jusqu’à présent, ils n’avaient pas la capacité de capturer les interactions de force.

    Les chercheurs étudient également les moyens par lesquels les capteurs SLIMS peuvent booster les expériences de réalité virtuelle et augmentée.

    “L’immersion VR et AR est basée sur la capture de mouvement. Le toucher est à peine présent”, a déclaré Shepherd. “Supposons que vous souhaitiez avoir une simulation de réalité augmentée qui vous apprend à réparer votre voiture ou à changer un pneu. Si vous aviez un gant ou quelque chose qui pouvait mesurer la pression, ainsi que le mouvement, cette visualisation en réalité augmentée pourrait dire: puis arrêtez-vous pour ne pas trop serrer vos écrous de roue. Il n’y a rien là-bas qui fait ça pour le moment, mais c’est une avenue pour le faire. “

    La recherche a été financée par la National Science Foundation (NSF); le Bureau de la recherche scientifique de l’armée de l’air; Accélération et maturation de la technologie Cornell; l’Institut national de l’alimentation et de l’agriculture du département américain de l’Agriculture; et l’Office of Naval Research.

    Les chercheurs ont utilisé le Cornell NanoScale Science and Technology Facility et le Cornell Center for Materials Research, tous deux soutenus par la NSF.

    Vidéo: https://www.youtube.com/watch?v=34ucE36zSCg&feature=emb_logo

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par L’Université de Cornell. Original écrit par David Nutt. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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