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AvanTIPelle elettronica consente lo scambio di stimoli tra uomo e robot

09.02.22 - 08:00
Creato un cerotto cutaneo in grado di fornire un feedback tattile da un operatore umano a un robot comandato da remoto.
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Pelle elettronica consente lo scambio di stimoli tra uomo e robot
Creato un cerotto cutaneo in grado di fornire un feedback tattile da un operatore umano a un robot comandato da remoto.

Un team di scienziati della City University di Hong Kong, della Dalian University of Technology, della Tsinghua University e della University of Electronic Science and Technology of China ha sviluppato un cerotto cutaneo flessibile wireless che consente lo scambio di stimoli tattili tra un operatore umano e un robot controllato da remoto. Il dispositivo è abbastanza sensibile da catturare i fattori di movimento e di stress, come ad esempio torsioni o rotazioni. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science Advances.

Gli ingegneri hanno già sviluppato robot che possono essere controllati a distanza da un operatore umano, ma la maggior parte di questi sistemi sono ingombranti, difficili da controllare e, in genere, forniscono un feedback minimo. In questa nuova ricerca, invece, gli scienziati hanno cercato di sviluppare un sistema più intuitivo. A tale scopo, hanno creato quella che hanno definito una “pelle elettronica”, ovvero un cerotto cutaneo flessibile che può essere applicato sulla pelle di un controller umano. Ciò che distingue questa patch è il fatto che è molto meno ingombrante, più facile da maneggiare e apparentemente fornisce più feedback rispetto ai suoi predecessori.

Il cerotto viene posizionato sulle articolazioni dell’operatore. I sensori di cui è costituito reagiscono quando un cerotto viene piegato e inviano il segnale corrispondente al robot direttamente tramite Bluetooth o, in alternativa, tramite una rete locale o internet. I sensori, nello specifico, sono realizzati con materiali piezoresistivi, la cui resistenza elettrica cambia sotto sollecitazione meccanica, permettendo così la cattura dei movimenti dell’operatore umano.

Il sistema, inoltre, consente un feedback bidirezionale poiché sensori simili sono collegati a parti del robot. I segnali vengono inviati alla pelle elettronica, dove attivano minuscoli magneti che vibrano a frequenze diverse a seconda della pressione applicata. Il dispositivo, secondo i ricercatori, è talmente sensibile che l’operatore può distinguere addirittura tra pezzi di gomma più morbidi e più duri tenuti da un robot.

Adoperando il Bluetooth, i segnali di feedback vengono forniti in ben quattro microsecondi. Questa durata, come è riportato nell’articolo, in molti casi aumenta quando si opera attraverso una rete Wi-Fi. Tuttavia, indipendentemente da come vengono trasmessi i dati, il ritardo è inferiore ai 550 microsecondi che un essere umano medio impiega per reagire agli stimoli tattili. Il dispositivo è poi dotato di una batteria che consente più di un’ora di lavoro senza interruzioni, mentre in modalità standby può durare fino a due settimane.

Nonostante sia ancora un prototipo, questo innovativo sistema in futuro potrebbe essere molto utile in operazioni pericolose per gli esseri umani. Ad esempio, la pulizia dei rifiuti radioattivi e lo smaltimento di ordigni sono alcune delle aree in cui l’assistenza robotica a distanza tramite un feedback tattile potrebbe risultare davvero efficace.

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