Sistema de detecção tátil multimodal em tempo real aplicável a robôs e dispositivos vestíveis

KIMM desenvolve sistema de detecção tátil multimodal em tempo real aplicável a robôs e dispositivos vestíveis

Esquemas dos sistemas táteis. (A) Esquemas dos sistemas táteis humanos e artificiais. (B) Exemplos de funções de sistemas táteis. Crédito: Instituto Coreano de Máquinas e Materiais (KIMM)

Foi desenvolvido um sistema de percepção tátil capaz de fornecer informações táteis multimodais semelhantes às humanas para objetos como robôs e dispositivos vestíveis que requerem dados táteis em tempo real.

Os pesquisadores desenvolveram um sistema de percepção tátil multimodal e em tempo real capaz de fornecer informações multitáteis em tempo real inspiradas na percepção tátil humana, e anunciaram o resultado da pesquisa em Robótica Suave.

A equipe de pesquisa desenvolveu um sistema de detecção tátil multimodal e em tempo real, imitando o princípio pelo qual vários tipos de informações táteis são percebidos por uma variedade de receptores sensoriais na pele humana e transmitidos ao cérebro em tempo real.

Este sistema consiste em quatro sensores táteis tridimensionais empilhados, um módulo de processamento/transmissão de sinal e um módulo de análise. O sistema distinguiu com sucesso vários tipos de estímulos táteis e texturas de superfície e, além disso, diferenciou movimentos complexos em tempo real.







Imagens de vídeo relacionadas ao resultado da pesquisa. Crédito: Instituto Coreano de Máquinas e Materiais (KIMM)

Quatro tipos de sensores táteis, cada um dos quais detecta temperatura, vibração, força de cisalhamento e pressão vertical, são laminados em uma estrutura tridimensional baseada na tecnologia de processo de impressão de eletrodo flexível tridimensional (3D).

Ao mesmo tempo, esses sensores são conectados à FPCB (placa de circuito impresso flexível) do módulo eletrônico para processamento e transmissão de sinal, transmitindo facilmente informações táteis processadas por sinal através do terminal de conexão FPCB correspondente.

Em estudos anteriores, foram necessários complexos dispositivos de medição externos e equipamentos de análise para detectar os sinais gerados a partir do dispositivo correspondente, para que várias formas de estímulos táteis pudessem ser detectadas. Portanto, era difícil aplicar esses dispositivos a dispositivos vestíveis ou robôs na forma de um sistema simples e independente.

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    Sensores que imitam receptores cutâneos. (A) Esquemas dos receptores cutâneos e sensores multimodais propostos. (B) Fotografias dos sensores integrados 3D conectados ao sistema flexível de interconexão 3D. (C) Fotografia dos sensores integrados 3D montados em um dedo robótico. As barras de escala mostram 1 cm. Crédito: Instituto Coreano de Máquinas e Materiais (KIMM)

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    Monitoramento em tempo real e simultâneo de diversos estímulos táteis. (A) Ilustrações para os quatro tipos de estímulos físicos aplicados. Os quadrados coloridos próximos aos estímulos no gráfico indicam a região onde os estímulos ocorreram. (B) Respostas elétricas para vários estímulos físicos. Crédito: Instituto Coreano de Máquinas e Materiais (KIMM)

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    Percepção de movimentos táteis complexos. (A) Imagens ilustradas para oito tipos de operações consecutivas. (B) Fotografia e imagem da configuração experimental para teste de movimento complexo. (C) Os sinais transformados para o movimento tátil complexo usando um sistema de detecção simultâneo e contínuo em tempo real. Crédito: Instituto Coreano de Máquinas e Materiais (KIMM)

Por outro lado, no sistema de percepção tátil multimodal recentemente desenvolvido, vários tipos de sensores táteis são dispostos verticalmente em uma estrutura tridimensional. Adicionalmente, também foi desenvolvido um módulo capaz de converter, transmitir e analisar os sinais, o que permite que o sistema seja implementado de forma compacta e simples e o torna aplicável a robôs reais e dispositivos vestíveis.

A equipe de pesquisa foi liderada pelo Diretor de Pesquisa Hyuneui Lim da Divisão de Pesquisa de Sistemas de Fabricação de Nano-Convergência e pelo Pesquisador Principal Youngdo Jung do Departamento de Sistemas Inspirados na Natureza e Aplicação do Instituto Coreano de Máquinas e Materiais, um instituto sob a jurisdição do Ministério da Ciência e TIC.

Lim disse: “Ao imitar o sistema sensorial dos humanos, o sistema de percepção tátil multimodal em tempo real é capaz de perceber vários sentidos simultaneamente. Além disso, é uma tecnologia que resolveu os problemas que podem ser causados ​​pelo processamento complexo e grande de sinais e sistemas de detecção ao usar sensores convencionais.”

“Ao aplicar este sistema a robôs ou dispositivos vestíveis, seremos capazes de obter um grande volume de informações de sinais táteis diversas e complexas, que esperamos contribuir para a melhoria do bem-estar e da segurança públicas.”

Mais Informações:
Bo-Yeon Lee et al, Sistema de percepção tátil inspirado em humanos para detecção multimodal e em tempo real de estímulos táteis, Robótica Suave (2023). DOI: 10.1089/soro.2022.0191

Fornecido pelo Conselho Nacional de Pesquisa de Ciência e Tecnologia

Citação: Sistema de detecção tátil multimodal em tempo real aplicável a robôs e dispositivos vestíveis (2023, 21 de dezembro) recuperado em 21 de dezembro de 2023 em https://techxplore.com/news/2023-12-real-time-multimodal-tactile-applicable-robots .html

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