Att göra realistisk hud för robotar

När det gäller att bygga realistiska robotar är det inte bara hur de ser ut som är viktigt. Det är också hur de känns vid beröring, säger John-John Cabibihan vid National University of Singapore och vänner. De hävdar att om robotar någonsin ska accepteras socialt måste de ha mänsklig hud så att handlingar som handslag kan göras så realistiska som möjligt.

Naturligtvis är det inte bara en robots känsla av social ställning som står på spel. Det finns också frågan om mänskliga proteser. Även om dessa blir allt mer realistiska för ögat, är de fortfarande långt ifrån övertygande vid beröring.

Hur nära är vi syntetisk hud som kan förändra allt detta? En bra bit bort, om resultaten av Cabibihan och co:s undersökningar är något att gå efter. De jämförde egenskaperna hos två vanligt använda syntetiska skinn, silikon och polyuretan, med den mänskliga sorten och fann att de var olyckliga.

Människohud verkar ha några speciella egenskaper som är svåra att replikera. Cabibihan och co mätte tre egenskaper: hudföljsamhet, eller graden till vilken den deformeras av en kraft; överensstämmelse, eller hur dess form överensstämmer med ett föremål som det rör vid; och hysteres, eller energin som försvinner under en belastning – i huvudsak skillnaden mellan hur den deformeras och reformeras.

Syntetiska material kräver mer kraft för att böja dem, men de försvinner mindre energi under denna process. Så de kan inte matcha hystereskurvan för mänsklig hud, som ser särskilt utmanande ut att reproducera. Det beror förmodligen på att hysteresegenskaperna är resultatet av interaktionen mellan de olika lagren som utgör mänsklig hud.

Den stora frågan för designers av robot- och proteshud är om dessa egenskaper kan reproduceras med ett enda lager eller om en mer komplex (och dyrare) hud gjord av flera lager kommer att behövas.

På nuvarande bevis ser det enskiktiga tillvägagångssättet begränsat ut.

Ref: arxiv.org/abs/0909.3559 :Towards Humanlike Social Touch for Sociable Robotics and Prosthetics: Comparions on the Compliance, Conformance and Hysteresis of Synthetic and Human fingertop skins

Dölj