Científicos desarrollaron una “piel” robótica duradera y altamente sensible que se puede añadir a las manos de un robot como un guante, lo que permite que estos detecten información sobre su entorno de una forma similar a los humanos.
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Investigadores de las universidades de Cambridge y del College de Londres (UCL) crearon esta piel flexible y conductora, fácil de fabricar y que se puede fundir y moldear en una amplia gama de formas complejas.
Los detalles se publican en la revista Science Robotics y los autores creen que además de las posibles aplicaciones futuras para robots humanoides o prótesis humanas, en las que el sentido del tacto es vital, esta piel robótica de bajo coste podría ser útil en sectores tan variados como el automovilístico o el de ayuda en casos de catástrofes.
Las pieles electrónicas funcionan convirtiendo la información física, como la presión o la temperatura, en señales electrónicas. En la mayoría de los casos, se necesitan diferentes tipos de sensores para distintos tipos de contacto (uno para detectar la presión, otro para la temperatura, etc), que luego se incorporan a materiales blandos y flexibles.
Sin embargo, las señales de estos sensores pueden interferir entre sí y los materiales se dañan fácilmente.
“Disponer de diferentes sensores para distintos tipos de tacto da lugar a materiales complejos de fabricar”, afirma David Hardman, de Cambridge; de ahí la necesidad de desarrollar una solución que pueda detectar varios tipos de tacto a la vez, pero en un solo material.
El nuevo desarrollo utiliza un tipo de sensor que reacciona de forma diferente a distintos tipos de contacto, lo que se conoce como detección multimodal.
A diferencia de otras soluciones, esta piel electrónica es en su totalidad un sensor, “lo que la acerca más a nuestro propio sistema sensorial: nuestra piel”, resume un comunicado de la Universidad de Cambridge.
Y es que, aunque la piel robótica no es tan sensible como la humana, puede detectar señales de más de 860.000 diminutas vías en el material, lo que posibilita que reconozca diferentes tipos de tacto y presión, como el toque de un dedo, una superficie caliente o fría o daños causados por cortes o pinchazos.
Para crearla, los investigadores fundieron un hidrogel a base de gelatina, suave, elástico y conductor de la electricidad, y le dieron la forma de una mano humana. Probaron diferentes configuraciones de electrodos para determinar cuál proporcionaba la información más útil sobre los diferentes tipos de tacto.
Después probaron la piel con las distintas clases de tacto: los investigadores la calentaron con una pistola de calor, la presionaron con los dedos y con un brazo robótico, la tocaron suavemente con los dedos e incluso la cortaron con un bisturí.
El equipo utilizó los datos recopilados durante estas pruebas para entrenar un modelo de aprendizaje automático, de modo que la mano reconociera el significado de los diferentes tipos de tacto.
Los autores admiten que aún no han alcanzado el nivel en el que la piel robótica sea tan buena como la humana, pero “creemos que es mejor que cualquier otra cosa que exista en este momento”, afirma Thomas George Thuruthel, de la UCL.
“Nuestro método es flexible y más fácil de construir que los sensores tradicionales y podemos calibrarlo utilizando el tacto humano para una serie de tareas”, concluye.
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