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Pesquisadores da Queen Mary University of London, juntamente com colaboradores da China e dos EUA, desenvolveram um sensor L3 F-TOUCH para aprimorar as capacidades táteis em robôs, permitindo que ele “sinta” objetos e ajuste sua aderência de acordo.
Alcançar a destreza de nível humano durante a manipulação e preensão tem sido um objetivo de longa data na robótica. Para conseguir isso, ter um senso confiável de informação tátil e força é essencial para os robôs. Um estudo recente, publicado na Cartas de Robótica e Automação IEEE, descreve o sensor L3 F-TOUCH que aprimora os recursos de detecção de força dos sensores táteis clássicos. O sensor é leve, de baixo custo e sem fio, o que o torna uma opção acessível para adaptar mãos e garras robóticas existentes.
A mão humana pode sentir pressão, temperatura, textura e dor. Além disso, a mão humana pode distinguir entre objetos com base em sua forma, tamanho, peso e outras propriedades físicas. Muitas mãos ou agarradores de robôs atuais não estão nem perto das mãos humanas, pois não possuem recursos hápticos integrados, complicando o manuseio de objetos. Sem conhecimento sobre as forças de interação e a forma do objeto manipulado, os dedos do robô não teriam nenhuma “sensação de toque” e os objetos poderiam facilmente escorregar dos dedos da mão do robô ou até mesmo ser esmagados se fossem frágeis.
O estudo, liderado pelo professor Kaspar Althoefer, da Queen Mary University of London, apresenta o novo L3 F-TOUCH – sensor de ponta do dedo de alta resolução, onde L3 significa eupeso leve, eubaixo custo, fioeuess comunicação. O sensor pode medir a geometria de um objeto e determinar as forças para interagir com ele. Ao contrário de outros sensores que estimam as forças de interação por meio de informações táteis adquiridas pelas imagens da câmera, o L3 F-TOUCH mede as forças de interação diretamente, obtendo maior precisão de medição.
“Em contraste com seus concorrentes que estimam as forças de interação experimentadas por meio da reconstrução de imagens de câmera da deformação de seu elastômero macio, o L-3 F-TOUCH mede as forças de interação diretamente por meio de uma estrutura de suspensão mecânica integrada com um sistema de espelho alcançando maior precisão de medição e faixa de medição mais ampla. O sensor é fisicamente projetado para desacoplar as medições de força das informações de geometria. Portanto, a força de três eixos detectada é imune à geometria de contato em comparação com seus concorrentes. Por meio de comunicações sem fio incorporadas, o sensor também supera os concorrentes em relação à integrabilidade com mãos robóticas.” diz o professor Kaspar Althoefer.
Quando o sensor toca a superfície, uma estrutura de suspensão compacta permite que o elastômero – um material semelhante à borracha que se deforma para medir a geometria de contato de alta resolução exposta a uma força externa – se desloque ao entrar em contato. Para entender esses dados, o deslocamento do elastômero é rastreado pela detecção do movimento de um marcador especial, o chamado ARTag, que nos permite medir as forças de contato ao longo dos três eixos principais (x, y e z) por meio de um processo de calibração .
“Focaremos nosso trabalho futuro em estender as capacidades do sensor para medir não apenas a força ao longo dos três eixos principais, mas também as forças rotacionais, como torção, que podem ser experimentadas durante a fixação do parafuso, mantendo-se precisas e compactas. Esses avanços podem permitir a sensação de toque para robôs mais dinâmicos e ágeis em tarefas de manipulação, mesmo em configurações de interação humano-robô, como para reabilitação de pacientes ou suporte físico de idosos.” acrescenta o professor Althoefer.
Esse avanço pode abrir caminho para uma robótica mais avançada e confiável no futuro, pois com o sensor L3 F-TOUCH, os robôs podem ter uma sensação de toque, tornando-os mais capazes de manusear objetos e executar tarefas complexas de manipulação.
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