Izsmalcināta atbilde uz delikāto atklāšanas problēmu

Sākot no izplatīšanas centriem un beidzot ar neatliekamās palīdzības klīnikām,

 labākās vietās tiek izmantoti smalki roboti, lai palīdzētu cilvēkiem pārvietot lietas, ārstēt pacientus un iegūt informāciju par sociālajiem notikumiem. Tā kā interese par šiem robotiem turpina attīstīties, pētnieki izstrādā pieejas, lai dotu viņiem tāda veida detektēšanas spējas, kas atrodamas normālos delikātajos audos.

Neskatoties uz to, šie centieni rada milzīgas grūtības. Lielākajai daļai materiālu ādas ir nepieciešams vads katrā apgabalā, kur indivīdiem ir jāapzinās kontakts. Vadi beigās var šķist kā milzīga spārnota dzīvnieka mājas attiecībā uz milzīgu zonu noteikšanu.

Lai saasinātu situāciju, šī spirālveida elektriskā saskarne var sabojāt ietvaru. “Vadi var būt labi iekšpusē cietajos gadījumos, piemēram, mobilajos tālruņos un dažādos sīkrīkos, tomēr, ja nezināt, ka jūs apspriežat tekstūru, ādu vai kaut ko citu, kas ir delikāts, tajā brīdī no nekurienes neizskatās katrs no tiem vadi kļūst par vilšanās avotiem, “sacīja Kārmelijs Majidi, Kārnegi Melona universitātes mehāniskās projektēšanas partneris.

Tātad, kā mēs varētu saglabāt stratēģisko attālumu no šī jautājuma? Majidi un Tess Hellebrekers no viņa Soft Machines Lab ir izveidojuši bagātīgu izkārtojumu: maigu un pievilcīgu ādu ar vientuļu detektoru. Viņu atklājumi tika izplatīti uzlabotajās intelektuālajās sistēmās.

Šī delikātā āda atgādina elastīgu magnētu, kuru var iestatīt uz robotiem, normālas ādas vai dažādiem materiāliem, lai tiem būtu pieskāriena sajūta. Tas ir izgatavots no elastīga silikona, kas sakrauts ar ļoti daudzām mikrodaļiņām. Katrā molekulā ir ziemeļu stabs un dienvidu ass, kas padara pievilcīgu lauku. Kad materiāls sasniedz citu izstrādājumu, elastīgais apzīmē kustību, un katra no šīm mikrodaļiņām sāks kustēties, tādējādi mainot pievilcīgo lauku elastības iekšpusē.

Šīs korekcijas pievilcīgajā laukā tajā brīdī identificēs ar magnetometru – elektronisko mikroshēmu, kas uzstādīta pievilcīgajā ādā. Novērtējot šīs izmaiņas, magnetometrs var iegūt kontakta laukumu un jaudu. Dienas beigās tas var novērtēt, kur ir pieskāriens un cik smagi pieskārieni piespiež materiāla virsmu.

Es domāju, ka spēks un kontakts ir divas galvenās intereses, kas vairākumam ādas atklāj, pamatojoties uz to, ka arī mūsu āda to var izdarīt,” sacīja Hellebrekers, kurš ir doktora grāda mehāniskās autonomijas pētījums.

Lai atklātu kontaktus, šai ādai nav likumīgi jāsazinās ar materiāla virsmu. “Pienācīga magnētu lieta ir tā, ka tie sašķidrina gaisu,” sacīja Majidi. “Jums nav jābūt fiziskai asociācijai ar šī pievilcīgā lauka izjūtu.”

Šīs iezīmes dēļ pievilcīgo ādu var izveidot par ārkārtēju medikamentu aparātu. Pētnieki un speciālisti arvien vairāk vēlas izmantot delikātu zāļu autonomiju, īpaši kuņģa-zarnu trakta (GI) endoskopijā. Neraugoties uz to, ka viņi ir ieguvuši ārkārtīgu iespaidu, aparatūru un sensorus joprojām ir grūti konsolidēt, jo tie kopumā būs masīvi un nepiespiesti, kas traucēs endoskopu daudzpusībai.

Vēl jo vairāk, tieši tāpēc Majidi grupa ir papildināta ar savu jauno atklājumu pielietošanu. “Šāds materiāls, iespējams, varētu būt solis uz priekšu tādos reģionos kā automatizēta endoskopija, kur jums ir jāuzrāda noteikšanas spējas, tomēr mēs labprātāk neizmantojam apgrūtinošus sīkrīkus un milzīgu elektroinstalācijas daudzumu,” sacīja Majidi.

Lai papildus uzlabotu pievilcīgo ādu, Majidi grupa domā, kā atšķirt spēku pa kameras veidotajiem izstrādājumiem, kas ir kā katetra endoskopi. Tie papildus nozīmē audzēt ādas uztveršanas teritorijas. Pašlaik pievilcīgā āda var ierobežot kontaktu pastāvīgā 1,5 cm² zonā. Zinātnieki ļoti rūpīgi izmanto metodes, kā padarīt pievilcīgās mikrodaļiņas rada lielāku pievilcīgu lauku, vai arī iestatīt magnetometru dažādās jomās.

Neskatoties uz to, ka viņu uzņēmējdarbība joprojām tiek attīstīta, tas paver vēl vienu ceļu smalkas mehāniskās autonomijas noteikšanai. “Man ļoti patīk šis ietvars, jo mēs varam novērtēt pievilcīgo lauku bez elektriskā interfeisa,” sacīja Hellebrekers. “Tas dod mums ievērojami lielākas iespējas strukturēt tāda veida saskarni, kas ievērojami efektīvāk tiks koordinēta dažādās sistēmās.”