Dotykem prstů rozpoznáváme povrch a jeho texturu či složení. Robotický prst ale stejnou věc zvládne mnohem přesněji.
Vlastnostmi, které mají lidské ruce, jsme se ve vývoji posunuli mnohem dál než ostatní organismy na této planetě. Prsty zajišťují nejen přesnost, ale s jemnou kůží také cit, který pomáhá v rozpoznávání materiálů a povrchů. Zapojením dalších smyslů dokážeme velmi rychle získávat informace, které potřebujeme.
Dokážeme vyrobit robota, který by měl podobné fyzické vlastnosti a schopnosti jako člověk? Funkční výsledek je sice ještě několik let daleko, postupnými kroky se však daří postupovat.
Robotický prst s výjimečným dotykem
Napodobit lidský prst nemusí být nutné, jak by se mohlo zdát. Je to ale snadný způsob, jak zkopírovat funkční technologii vyvinutou postupnými změnami a přizpůsobováním v průběhu evoluce. Výzkumníci z univerzity v Jižní Kalifornii se pokusili vyrobit kopii prstu, respektive jeho schopnosti přenášet signály o struktuře látky, které se dotýká. Podívejte se na video:
U lidského těla je rozpoznávání povrchů hmatem řešeno pomocí kůže a nervů, které přenášejí signály do centrální nervové soustavy. Signály z těchto „snímačů“ samozřejmě zpracovává mozek, který pomocí naučených vzorků dat dokáže rozpoznat velkou řadu různých druhů povrchů. Pokud jste se tedy někdy dotýkali dřeva, po hmatu ho příště velmi rychle poznáte a dokážete rozlišit od jiných povrchů.
Roboprst rozpoznává druh materiálu a jeho texturu pomocí vibrací, stejně jako lidský prst (zdroj: USC Viterbi)
Inženýři si museli poradit pomocí současných technologií. Výsledkem je unikátní robotický prst se snímačem BioTac. Inspirace lidskými prsty byla výrazná, vnitřní senzory se nacházejí v kapalině, která je obalena jemnou látkou. Podobně jako u lidského prstu i BioTac rozpoznává texturu přejetím přes neznámý povrch a podle vibrací, které se přenášejí z „umělé kůže do umělých nervů“. Takto lze detekovat, o jaký povrch nebo texturu se jedná.
Umělý robotický prst přejíždí různé povrchy (Zdroj: USC Viterbi)
Přesnější snímání rozpozná přes sto materiálů
Některé druhy materiálů jsou si podobné a člověk je jednoduše hmatem nedokáže rozpoznat. Robotický prst má mnohem citlivější snímače a díky chytrým algoritmům dokáže rozlišit i velmi podobné povrchy či materiály. Tvůrci se pyšní přesností kolem 95 % a to v rámci 117 materiálů, které mají k dispozici a jež byly určeny pro učení.
Pro přesnější rozpoznání je nutné udělat na povrchu několik přejetí robotickým prstem, čímž lze získat více dat s možností přesnější detekce.
Umělá forma kůže, ve které se nachází tekutina a senzory schopné detekovat sebemenší vibrace (Zdroj: USC Viterbi)
Pokročilé protézy
Jednou z možností použití této technologie jsou například protézy. Ty mohou být mnohem pokročilejší a použitelnější, než ty současné. Lidé bez končetin by tímto způsobem mohli v budoucnu částečně získat hmat.
Když už vědci dovedou napodobit funkci organického systému povrchu kůže a nervů, lze si představit vývoj, který umožní stavbu umělých částí těla, jež budou nerozpoznatelné od těch lidských. To co začne prstem, může skončit kůží kdekoli na těle.
Vlastnosti těchto náhražek přitom mohou být lepší než lidské smysly. To však vyžaduje, aby se mozek naučil s novými signály pracovat. Zda je to vůbec možné, zatím není jasné. Mozek je sice velmi tvárný a v nízkém věku se snadno učí, v dospělosti mu už ale tyto základní systémy není snadné dodat.
Ukazuje to i umělý čip spojený přímo s mozkem, konkrétně s částí starající se o ovládání končetin. Testovaný jedinec byl po dlouhých měsících zkoušení schopný velmi nepřesně pohybovat myší na různé strany ve dvourozměrném prostoru.
Citliví roboti
Technologie znamená i ukázku, jak by mohli být roboti v budoucnosti blízcí člověku a jeho vnímání okolí a předmětů. S umělou kůží a umělou inteligencí lze dosáhnout podobných efektů jako u člověka. Lidská komunikace skrze dotyk se tak může dostat i k robotům, kteří by mohli být ještě lidštější, než dříve. S novými senzory budou mít roboti k dispozici podobná data jako člověk a jeho tělo.
