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Aug 19, 2023

L'innovativa pelle robotica imita la flessibilità umana

La prossima volta che prendi il caffè mattutino, osserva come il palmo della tua mano avvolge la tazza. Probabilmente non è qualcosa che normalmente noteresti, ma la tua pelle può comprimersi per aiutarti a evitarlo

La prossima volta che prendi il caffè mattutino, osserva come il palmo della tua mano avvolge la tazza. Probabilmente non è qualcosa che normalmente noteresti, ma la tua pelle può comprimersi per aiutarti a evitare di rovesciare la bevanda.

I ricercatori della Northeastern University stanno esplorando come portare questa versatilità e tattilità nella robotica.

Nell’ambito di un nuovo progetto di ricerca sostenuto dalla National Science Foundation, Ravinder Dahiya, professore di ingegneria elettrica e informatica alla Northeastern, esplorerà la fattibilità di portare la comunità della robotica un passo avanti verso il raggiungimento di tale obiettivo.

Nello specifico, Dahiya lavorerà per creare un dispositivo che consenta alla pelle elettronica utilizzata nei robot di espandersi e contrarsi in modo simile a come fa la pelle umana.

Il dispositivo sarà costituito da un “sensore tattile integrato con un attuatore ultrasottile flessibile basato su bobina elettromagnetica morbida”, secondo Dahiya. Un attuatore è un componente di un dispositivo che ne consente il movimento, spiega.

"Il dispositivo è un sensore e un attuatore integrati", afferma Dahiya. “L’attuatore è la parte che ci permetterà di espandere e contrarre la pelle. Questo sarebbe il nuovo componente”.

Il progetto inizierà a ottobre e Dahiya e il suo team lavoreranno nel nuovo edificio EXP della Northeastern, che aprirà presto nel campus di Boston.

Nell’arco di due anni, Dahiya e il suo team di circa 20 persone svilupperanno il concetto di dispositivo. Il team sarà composto sia da studenti laureati che post-dottorato.

Uno degli obiettivi dell'impresa è quello di "formare studenti laureati nell'area interdisciplinare della robotica, della scienza dei materiali, dell'elettromagnetismo, del rilevamento e della produzione avanzata", secondo l'abstract che delinea il progetto.

Dahiya fa subito notare che ricercatori come lui lavorano allo sviluppo di skin elettroniche per robot da quasi un decennio. Attraverso il loro lavoro, hanno sviluppato sensori tattili che consentivano alla pelle di rispondere agli stimoli.

“Ma abbiamo notato che la pelle non è solo una questione di sensazioni. Si tratta anche di ciò che chiamiamo "interazione tattile", il che significa essenzialmente che le informazioni vanno dal punto di contatto al cervello e poi di nuovo al punto di contatto", afferma. “È così che possiamo esplorare diversi tipi di oggetti. È qui che le caratteristiche di comprimibilità della pelle o di espansione della pelle diventano piuttosto importanti.

Dahiya afferma che le potenziali applicazioni che il dispositivo potrebbe consentire sono vaste. Nei magazzini, ad esempio, potrebbe migliorare la capacità dei robot di gestire oggetti di diversa densità, forma e peso, osserva.

La tecnologia potrebbe essere utilizzata anche in contesti riabilitativi, aiutando coloro che imparano a riacquistare la funzionalità delle estremità e coloro che hanno perso gli arti, afferma.

"Agli amputati, si desidera fornire loro la flessibilità extra per maneggiare gli oggetti", afferma Dahiya. "Si tratta di muovere quei motori che non sono sempre precisi, quindi l'estensione della pelle colmerà il vuoto e consentirà loro di esplorare gli oggetti in un modo molto migliore."

Nello spazio della robotica di consumo, Dahiya afferma che il dispositivo potrebbe consentire agli umanoidi di reagire attraverso gli stimoli in un modo più simile a quello umano.

“Sebbene esistano robot che possono sorridere come gli esseri umani, quei sorrisi sono programmati. Questa skin aggiungerà una nuova dimensione a tutto ciò perché ci sarà la possibilità di ottenere un feedback tattile”, afferma.

Dahiya afferma che lui e il suo team desiderano collaborare con altri dipartimenti e gruppi del campus che stanno lavorando su tecnologie simili. Mette in evidenza i suoi colleghi che concentrano la loro ricerca sulla scienza dei materiali.

“Attualmente disponiamo di una distinta base e la nostra attuale simulazione indica che dovrebbero funzionare, ma nel corso della ricerca potremmo trovare alcuni materiali migliori. I colleghi della scienza dei materiali possono fornire spunti se lavoriamo con loro”, afferma.

Cesareo Contreras è un giornalista del Northeastern Global News. Inviagli un'e-mail a [email protected]. Seguitelo su Twitter @cesareo_r