Robotar kan få lika bra känsel som människor

Robotar kan utrustas med elektronisk hud som gör dem känsliga för beröring. Det här kan få handproteser att kännas som en del av kroppen. Det visar forskning vid Uppsala universitet och Karolinska institutet.

Forskare har inspirerats av neurovetenskap och utvecklat ett artificiellt system som efterliknar hur det mänskliga nervsystemet reagerar på taktil information, alltså beröring. Systemet använder elektriska pulser som bearbetar den här typen av information på samma sätt som människans nervsystem.

– Vårt system kan avgöra lika snabbt som en människa med förbundna ögon vad för typ av objekt det har framför sig genom att bara känna på det och avgöra om det till exempel är en tennisboll eller ett äpple, säger Zhibin Zhang, forskare inom elektroteknik vid Uppsala universitet.

– Med den här tekniken skulle en handprotes kännas som att det är en del av ens kropp, fortsätter han.

Elektronisk hud känner beröring

Det artificiella systemet består av en elektronisk hud, så kallad e-hud. Den har sensorer som kan fånga upp tryck och beröring. Den har också en artificiell neuronuppsättning som omvandlar signaler från beröring till elektroniska pulser. En processor bearbetar sedan signalerna och identifierar objektet.

I försöken har forskarna använt 22 olika objekt för grepp och 16 olika ytor för beröring, men enligt forskarna skulle systemet kunna lära sig att identifiera ett obegränsat antal objekt.

– Vi tittar också på att utveckla systemet så att det även kan känna av smärta och värme. Det ska också kunna känna vilket material handen tar på, till exempel om det är trä eller metall, säger forskaren Libo Chen vid Uppsala universitet.

Naturligt samspel med robotar

Forskningen visar hur samspelet mellan människor och robotar, eller handproteser, kan göras säkrare och mer naturliga tack vare den känsliga återkopplingen om beröring. De kan också få förmåga att hantera föremål med samma skicklighet som en mänsklig hand.

– Huden innehåller miljontals receptorer. Dagens teknik för e-hud kan inte leverera tillräckligt många receptorer, men det är möjligt med den här tekniken, så vi skulle vilja ta fram artificiell hud för en hel robot, säger Libo Chen.

Hjälp vid sjukdomar

Tekniken skulle även kunna användas för att övervaka rörelsestörningar som orsakas av Parkinsons sjukdom och alzheimers, eller hjälpa strokepatienter att återfå förlorade funktioner.

– Tekniken kan utvecklas ytterligare för att känna om en patient är på väg att ramla och då antingen stimulera en muskel utifrån till att motverka fallet eller att ett hjälpmedel styr upp och motverkar det, säger Zhibin Zhang.

Vetenskaplig studie:

Spike timing–based coding in neuromimetic tactile system enables dynamic object classification, Science.