ลิ้งค์เชื่อมต่อ

logo-print

วัสดุใหม่ให้ความรู้สึกสัมผัสที่ ”ผิว” ของมือหุ่นยนต์


A robotic hand with the AiFoam artificially innervated smart foam is pictured at National University Singapore on June 30, 2021
please wait

No media source currently available

0:00 0:02:50 0:00


นักวิจัยในสิงคโปร์ได้พัฒนาวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ที่ช่วยให้มือหุ่นยนต์สามารถรับรู้ถึงการสัมผัสและวัตถุที่อยู่ใกล้ๆ ได้

วัสดุดังกล่าวเป็นโฟมชนิดหนึ่ง โดยเป็นสารซึ่งเป็นของแข็งที่เต็มไปด้วยอากาศและมีความอ่อนนุ่ม และโฟมนี้ก็มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์อีกอย่างคือสามารถซ่อมแซมตัวเองได้เมื่อได้รับความเสียหาย เหมือนกับผิวหนังของมนุษย์

วัสดุที่ว่านี้เรียกว่า AiFoam ซึ่งย่อมาจาก artificially innervated foam หรือโฟมเส้นประสาทประดิษฐ์ ทั้งนี้ AiFoam ในมือหุ่นยนต์จะทำหน้าที่รวบรวมข้อมูลจากบริเวณใกล้เคียงและส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมหุ่นยนต์อยู่

AiFoam เป็นสารพอลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นโดยมีส่วนผสมซึ่งช่วยลดแรงตึงที่พื้นผิว ซึ่งหมายความว่าหากตัดหรือวัสดุนี้ฉีกขาด วัสดุดังกล่าวก็จะสามารถกลับมารวมเป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างง่ายดาย

Benjamin Tee หัวหน้านักวิจัยเกี่ยวกับวัสดุใหม่นี้ที่ National University of Singapore หรือ มหาวิทยาลัยแห่งชาติของสิงคโปร์กล่าวว่าวัสดุดังกล่าวมีประโยชน์มากมายหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหุ่นยนต์และสำหรับอุปกรณ์อวัยวะเทียมต่างๆ ซึ่งหุ่นยนต์จำเป็นต้องฉลาดขึ้นมากเมื่อทำงานร่วมกับมนุษย์

ในการลอกเลียนความรู้สึกสัมผัสของมนุษย์ นักวิจัยได้ผสมโลหะที่มีขนาดเล็กจิ๋วมากๆ ลงในวัสดุดังกล่าว จากนั้นจึงเพิ่มจุดเชื่อมต่อไฟฟ้าขนาดเล็กมากไว้ที่ใต้พื้นผิวของโฟมซึ่งใช้เป็นผิวของมือหุ่นยนต์

A robotic hand with the AiFoam reaches for a can at National University Singapore's Materials Sciences and Engineering lab in Singapore June 30, 2021.
A robotic hand with the AiFoam reaches for a can at National University Singapore's Materials Sciences and Engineering lab in Singapore June 30, 2021.

Tee กล่าวว่าเมื่อมีแรงกดบนพื้นผิวของวัสดุ อนุภาคโลหะในเนื้อวัสดุจะเข้ามาใกล้กันมากขึ้นและการเคลื่อนที่ดังกล่าวจะเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้า โดยจุดเชื่อมต่อของระบบไฟฟ้าจะรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้และส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะออกคำสั่งบอกหุ่นยนต์ว่าต้องทำอะไรบ้าง เขายกตัวอย่างว่าเมื่อเขาขยับนิ้วเข้าไปใกล้เซ็นเซอร์ จะเห็นว่าเซ็นเซอร์ได้วัดความเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าและตอบสนองต่อการสัมผัสนั้น

นอกจากนี้ มือหุ่นยนต์ที่ทำจากวัสดุพิเศษนี้ไม่เพียงแต่รับรู้ปริมาณของแรงสัมผัสเท่านั้น แต่ยังรับรู้ทิศทางของแรงที่กดลงไปบนมืออีกด้วย ซึ่งเรื่องนี้อาจทำให้หุ่นยนต์ฉลาดขึ้นและมีการตอบสนองมากยิ่งขึ้นได้

Tee กล่าวด้วยว่า AiFoam เป็นวัสดุชนิดแรกที่รวมคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเองเข้ากับการรับรู้เกี่ยวกับระยะใกล้และแรงกด และหลังจากใช้เวลากว่าสองปีในการพัฒนาวัสดุนี้ Tee กับทีมวิจัยของเขาคาดว่าจะสามารถนำวัสดุดังกล่าวมาใช้ได้ภายในห้าปี และหวังว่าวัสดุอัจฉริยะนี้จะช่วยให้ ผู้ใช้อวัยวะเทียมสามารถใช้แขนหุ่นยนต์ที่ตอบสนองต่อสถานการณ์ต่างๆ ได้ใกล้เคียงกับอวัยวะจริง

(ที่มา: Reuters)

XS
SM
MD
LG