ลิ้งค์เชื่อมต่อ

วัสดุใหม่ให้ความรู้สึกสัมผัสที่ ”ผิว” ของมือหุ่นยนต์


A robotic hand with the AiFoam artificially innervated smart foam is pictured at National University Singapore on June 30, 2021
New Material Air Form Gives Robot Skin
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