منوعات

الجلد الإلكتروني القابل للتمدد يمكن أن يمنح الروبوتات حساسية لمسية بمستوى الإنسان

أول جلد إلكتروني قابل للتمدد على الإطلاق يمكن أن يمنح الروبوتات والأجهزة الأخرى نفس النعومة وحساسية اللمس التي يتمتع بها جلد الإنسان، مما يفتح إمكانيات جديدة لأداء المهام التي تتطلب دقة كبيرة وتحكمًا في القوة.

يعالج الجلد الإلكتروني الجديد القابل للتمدد، والذي طوره باحثون في جامعة تكساس في أوستن، عنق الزجاجة الرئيسي في التكنولوجيا الناشئة. تفقد تقنية الجلد الإلكتروني الحالية دقة الكشف مع تمدد المادة، لكن هذا ليس هو الحال مع هذا الإصدار الجديد.

وقال نانشو لو، الأستاذ في قسم هندسة الطيران والميكانيكا الهندسية في كلية كوكريل للهندسة، والذي قاد المشروع: “تمامًا مثلما يجب على جلد الإنسان أن يتمدد وينحني لاستيعاب حركاتنا، كذلك الأمر بالنسبة للجلد الإلكتروني”. “مهما تمدد جلدنا الإلكتروني، فإن استجابة الضغط لا تتغير، وهذا إنجاز كبير”.

تم نشر البحث الجديد اليوم في موضوع.

ويرى لو أن الجلد الإلكتروني القابل للتمدد جزء أساسي من يد الروبوت القادرة على الحصول على نفس المستوى من النعومة وحساسية اللمس مثل اليد البشرية. يمكن أن ينطبق هذا على الرعاية الطبية، حيث يمكن للروبوتات فحص نبض المريض، أو مسح الجسم، أو تدليك جزء من الجسم.

لماذا نحتاج إلى روبوت تمريض أو أخصائي علاج طبيعي؟ في جميع أنحاء العالم، يتقدم ملايين الأشخاص في السن ويحتاجون إلى الرعاية، وهو ما يفوق بكثير ما يستطيع النظام الطبي العالمي توفيره.

وقال لو: “في المستقبل، إذا كان لدينا عدد أكبر من كبار السن من مقدمي الرعاية المتاحين، فستكون أزمة عالمية”. “نحن بحاجة إلى إيجاد طرق جديدة لرعاية الناس بكفاءة ولطف، والروبوتات جزء مهم من هذا اللغز “.

وبعيداً عن الطب، يمكن نشر الروبوتات التي تخدم البشر في حالة وقوع كارثة. يمكنهم البحث عن الأشخاص المصابين أو المحاصرين في زلزال أو مبنى منهار، على سبيل المثال، وتطبيق الرعاية في مكان الحادث، مثل إدارة الإنعاش القلبي الرئوي.

تكتشف تقنية الجلد الإلكتروني ضغط التلامس، وتخبر الجهاز المتصل بمقدار القوة التي يجب استخدامها، على سبيل المثال، للإمساك بكوب أو لمس شخص ما. ولكن عندما يتم تمديد الجلد الإلكتروني التقليدي، فإنه يكتشف أيضًا هذا التشوه. تخلق هذه القراءة ضوضاء إضافية تشوه قدرة المستشعرات على اكتشاف الضغط. قد يتسبب هذا في استخدام الروبوت للكثير من القوة للاستيلاء على شيء ما.

في العروض التوضيحية، أتاحت قابلية التوسع للباحثين إنشاء مجسات وقابضات قابلة للنفخ يمكنها تغيير شكلها لأداء مجموعة متنوعة من المهام الحساسة واللمسية. تم استخدام المسبار المنتفخ المغلف بالجلد على البشر لالتقاط نبضهم وموجات النبض بدقة. يمكن للمشابك المفرغة أن تحمل الكوب بأمان دون أن تسقطه، حتى عندما تسقط العملة المعدنية بداخله. قام الجهاز أيضًا بالضغط على قشرة التاكو المقرمشة دون كسرها.

يكمن مفتاح هذا الاكتشاف في مستشعر ضغط الاستجابة الهجين المبتكر الذي عمل عليه لو ومعاونوه لسنوات. في حين أن الجلود الإلكترونية التقليدية تكون إما سعوية أو مقاومة، فإن الجلد الإلكتروني ذو الاستجابة الهجينة يستخدم كلا الاستجابتين للضغط. وقد أدى تحسين هذه المستشعرات ودمجها مع المواد العازلة والأقطاب الكهربائية القابلة للتمدد إلى تمكين هذا الابتكار في الجلد الإلكتروني.

تعمل لو – التي تنتمي أيضًا إلى قسم الهندسة الطبية الحيوية، وقسم تشاندرا للهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات، وقسم ووكر للهندسة الميكانيكية، ومعهد تكساس للمواد – وفريقها حاليًا على التطبيقات المحتملة. ويتعاونون مع روبرتو مارتن مارتن، الأستاذ المساعد في قسم علوم الكمبيوتر في كلية العلوم الطبيعية، لبناء ذراع آلية مزودة بالجلد الإلكتروني. وقد قدم الباحثون وUT طلب براءة اختراع مؤقت لتكنولوجيا الجلد الإلكتروني، ولو منفتح على التعاون مع شركات الروبوتات لتسويقها تجاريا.

المؤلفون الآخرون لهذه الورقة هم كيونغ هو ها وسانغ جون كيم من قسم الهندسة في ووكر؛ Zhengjie Li، Heeyong Huh وZheliang Wang من قسم هندسة الطيران والميكانيكا الهندسية؛ وهونجيانج شي، وتشارلز بلوك، وسارناب بهاتاشاريا من قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في عائلة تشاندرا. ها هو الآن باحث ما بعد الدكتوراه في معهد كويري سيمبسون للإلكترونيات الحيوية في جامعة نورث وسترن، وبلوك الآن طالب دكتوراه في قسم علوم الكمبيوتر في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى