انگشت رباتیکی که مواد سازنده اجسام را تشخیص می‌دهد

به گزارش مجله خبری نگار،و به نقل از نیو ساینتیست، یک انگشت مصنوعی می‌تواند سطح مواد مختلف را با دقت بیش از ۹۰ درصد شناسایی کند. این فناوری می‌تواند برای خودکارسازی وظایف تولید رباتیک، مانند مرتب‌سازی و کنترل کیفیت سودمند باشد.

حسگر‌های لمسی که می‌توانند اطلاعاتی مانند فشار یا دما را در مورد سطوح به دست آورند، جدید نیستند، اما حسگر‌هایی که می‌توانند نوع و ناهمواری سطوح را تشخیص دهند، کمتر رایج هستند.

"دان لو" (Dan Luo)، پژوهشگر "موسسه نانوانرژی و نانوسیستم‌های پکن" (BINN) در "آکادمی علوم چین" (CAS) و همکارانش، یک انگشت رباتیک ابداع کرده‌اند که می‌تواند با استفاده از حسگر‌های تریبوالکتریک تشخیص دهد که سطح از چه ماده‌ای ساخته شده است؛ بدون اینکه آسیبی به آن وارد کند.

هنگامی که انگشت رباتیک روی صد‌ها نمونه متشکل از ۱۲ ماده مانند چوب، شیشه، پلاستیک و سیلیکون مورد بررسی قرار گرفت و با تجزیه و تحلیل داده‌های مبتنی بر یادگیری ماشینی ترکیب شد، با میانگین دقت ۹۶.۸ درصد و حداقل دقت ۹۰ درصد توانست به شناسایی مواد بپردازد.

این دستگاه از چهار حسگر مربع کوچک تشکیل شده است که هر کدام از یک پلیمر پلاستیکی متفاوت ساخته شده‌اند و پژوهشگران آن‌ها را به دلیل خواص الکتریکی متفاوت انتخاب کرده‌اند. هنگامی که حسگر‌ها به اندازه کافی به سطح یک جسم نزدیک می‌شوند، الکترون‌های هر حسگر به روشی متفاوت با سطح در تعامل قرار می‌گیرند که می‌توان آن را ارزیابی کرد.

این حسگر‌ها که در یک محفظه انگشت مانند قرار گرفته‌اند، به یک پردازنده و یک صفحه LED متصل می‌شوند که نام ماده شناسایی‌شده را نشان می‌دهد. در یک محیط صنعتی، پردازنده می‌تواند مستقیما به مکانیسم کنترل تولید متصل شود.

لو گفت: انگشتان هوشمند می‌توانند به ربات‌ها کمک کنند تا به بررسی این موضوع بپردازند که آیا محصولات از نظر ترکیب و ساختار سطحی، استاندارد‌های تولید را برآورده می‌کنند یا خیر. همچنین، سیستم ما می‌تواند نقش مهمی در مرتب‌سازی مواد صنعتی ایفا کند.

"بن وارد چریر" (Ben Ward-Cherrier)، پژوهشگر "دانشگاه بریستول" (University of Bristol) گفت: اگر این حسگر نشان دهد که در آزمایش‌ها قوی است، توانایی آن در تشخیص دادن مواد می‌تواند آن را برای کار‌هایی مانند کنترل کیفیت در تولید مناسب کند. زمانی که این حسگر با حسگر‌های دیگری ترکیب شود که می‌توانند لبه‌ها یا اصطکاک را تشخیص دهند، احتمالا مؤثرتر خواهد بود.

"تامار ماکین" (Tamar Makin)، پژوهشگر "دانشگاه کمبریج" (University of Cambridge) گفت: لو و گروهش باور دارند که این دستگاه می‌تواند در پروتز‌های مصنوعی نیز استفاده شود، اما به نظر من، بعید است که برای آن‌ها سودمند باشد. برای فناوری که تحت کنترل انسان است، ما به این سطح از پیچیدگی نیاز نداریم.

این پژوهش، در مجله "Science Advances" به چاپ رسید.