Geavanceerde slimme elektronische huid verbetert tastzin van robots en prothesen

Onderzoekers van de National University of Singapore hebben het Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES) ontwikkeld, een kunstmatig zenuwstelsel met ultra-hoge responsiviteit en robuustheid tegen schade. ACES kan gecombineerd worden met elke soort sensorlaag om effectief te functioneren als elektronische huid.

Sneller dan het menselijke zenuwstelsel

ACES detecteert aanrakingen meer dan 1.000 keer sneller dan het menselijke zenuwstelsel. Het kan fysieke contacten tussen verschillende sensoren in minder dan 60 nanoseconden onderscheiden, zelfs met grote aantallen sensoren. ACES-geactiveerde huid kan de vorm, textuur en hardheid van objecten binnen 10 milliseconden nauwkeurig identificeren — tien keer sneller dan een oogknip. Dit wordt mogelijk gemaakt door de hoge diepgang en vastleggingsnelheid van het ACES-systeem.

Unieke architectuur voor robuustheid

In tegenstelling tot bestaande elektronische huiden met onderling verbonden bedradingssystemen die gevoelig zijn voor schade en moeilijk te schalen, zijn alle sensoren in ACES verbonden met een gemeenschappelijke elektrische geleider, waarbij elke sensor onafhankelijk werkt. Hierdoor blijft ACES-geactiveerde elektronische huid functioneren zolang er maar één verbinding tussen de sensor en de geleider bestaat, wat ze minder kwetsbaar voor schade maakt.

Schaalbaarheid en integratie

Het eenvoudige bedradingssysteem en de responsiviteit zelfs met toenemend aantal sensoren vergemakkelijken de opschaling van intelligente elektronische huden voor AI-toepassingen in robots, prothesen en andere mens-machine interfaces.

Zelfherstellende en waterbestendige combinaties

ACES kan gemakkelijk gekoppeld worden aan elke soort sensorlaag, bijvoorbeeld voor temperatuur en vochtigheid. De combinatie met een transparante, zelfherstellende en waterbestendige sensorlaag creëert een elektronische huid die zichzelf kan herstellen als menselijke huid. Dit type elektronische huid kan worden gebruikt voor realistischere prothesen die gehandicapte mensen helpen hun tastzin te herstellen.

Toekomstige toepassingen

Andere potentiële toepassingen omvatten het ontwikkelen van intelligentere robots die rampenhersteltaken kunnen uitvoeren of saaie operaties zoals het inpakken van artikelen in magazijnen kunnen overnemen.

Bekijk een demo op Tech Briefs TV. Voor meer informatie, neem contact op met het Office of University Communications via communications@nus.edu.sg; +65 6516 3260.