I ricercatori del Bristol Robotics Laboratory e dell'Università di Bristol hanno recentemente sviluppato un nuovo sensore robotico morbido simile alla pelle che si basa sulla trasmissione fluida. Questo sensore, presentato alla seconda IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft), potrebbe avere interessanti applicazioni in svariati campi, spaziando dalla robotica alla realtà virtuale (VR).

"Integrare sensori in mani robotiche è un compito difficile perché spesso, dobbiamo spremere molti componenti in uno spazio limitato, "Gabor Soter, uno dei ricercatori che ha condotto lo studio, ha detto a TechXplore. "La nostra idea era quella di trasmettere i segnali sensoriali ad altre parti del corpo, dove c'è più spazio per l'hardware di rilevamento ed elaborazione."

Flusso di pelle, il sensore sviluppato da Soter e dai suoi colleghi, è in parte ispirato dai meccanismi biologici osservati nei ragni. I ragni sono in grado di trasmettere la pressione idraulica a diverse parti del loro corpo per scopi di attuazione. In altre parole, possono generare pressione all'interno dei loro corpi e trasmettere questa energia alle loro gambe per muoverle.

I ricercatori hanno cercato di riprodurre questo meccanismo combinando camere in silicone morbido piene di liquido con sensori ottici che misurano la pressione, flessione e vibrazione. Skinflow ha tre componenti chiave:una pelle morbida piena di liquido colorato, un display e una fotocamera. Quando viene stimolato meccanicamente, il volume delle sue camere in silicone cambia, e questo cambiamento viene trasmesso sul suo display tramite un incomprimibile, liquido colorato.

"A causa dell'interazione con la pelle, il volume delle camere di Skinflow cambia e questo sposta il liquido colorato, " Ha spiegato Soter. "Lo spostamento del liquido viene misurato da una fotocamera e utilizziamo algoritmi di elaborazione delle immagini per quantificare questo cambiamento. Per di qua, possiamo calcolare la posizione e l'intensità dell'interazione dell'utente con la pelle robotica."

I sensori di flusso cutaneo sono notevolmente economici, scalabile e sicuro da usare in ambienti umani. Nel loro studio, i ricercatori hanno presentato tre possibili implementazioni per il loro sensore. Primo, l'hanno usato per creare una serie di pulsanti morbidi con quattro pulsanti sensibili alla pressione.

Lo hanno anche usato per costruire un soft touchpad 3-D che consiste in due strati di sensori orientati a 90 gradi l'uno rispetto all'altro, che hanno entrambi otto macrocanali pieni di liquido colorato. In questa implementazione, Skinflow è stato utilizzato per misurare la posizione e l'intensità del tocco di un utente.

Finalmente, i ricercatori hanno integrato il sensore con una telecamera di visione intelligente e un microcontrollore. Hanno quindi collegato tre sensori di piegatura morbida all'unità di elaborazione di un dispositivo e li hanno utilizzati per controllare la luminosità di tre luci a LED in tempo reale piegandole.

"Skinflow potrebbe avere molte applicazioni tra cui la realtà virtuale, robotica, assistenza sanitaria, case intelligenti, tecnologia indossabile e telemanipolazione, " Ha detto Soter. "È anche una tecnologia molto promettente per applicazioni in cui i componenti elettronici standard non possono essere utilizzati a causa di interferenze elettromagnetiche, ad esempio negli scanner per risonanza magnetica (MRI), o radioattività, per esempio nelle centrali nucleari".

Nel futuro, il sensore sviluppato da Soter e dai suoi colleghi potrebbe aiutare lo sviluppo di una vasta gamma di tecnologie innovative e intelligenti. I ricercatori stanno attualmente sperimentando Skinflow e lo stanno utilizzando per sviluppare nuovi dispositivi indossabili e di interazione umana.

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