تطوير روبوت بشعر إلكترونى يحاكى اللمسة الطبيعية لجلد الإنسان

قد تبدو فكرة الروبوت صاحب الأذرع المشعرة وكأنها مفهوم من أحدث أفلام الخيال العلمي، لكن الاختراع الغريب قد يصبح حقيقة واقعة قريبًا، حيث أخذ العلماء خطوة كبيرة إلى الأمام في تطوير الجلد الإلكتروني بشعر صناعي متكامل، ويسمح الشعر بلمسة طبيعية، ويتيح لنا اكتشاف الأحاسيس المختلفة مثل الخشونة والنعومة، بالإضافة إلى الاتجاه الذي تأتي منه اللمسة.

ووفقا لما ذكرته صحيفة "ديلى ميل" البريطانية، يقول باحثون من جامعة كيمنتس للتكنولوجيا إن "الجلد الإلكتروني" يمكن أن يكون له مجموعة من الاستخدامات في المستقبل، بما في ذلك استبدال الجلد للبشر والجلد الاصطناعي للإنسان الآلي.

في حين تم تطوير أنظمة الجلد الإلكترونية سابقًا، إلا أنها تفتقر إلى القدرة على إدراك اللمس الطبيعي، لذلك لمواجهة هذه المشكلة، بدأ فريق البحث في تطوير جلد إلكتروني بشعر صناعي متكامل.

قال كريستيان بيكر، الباحث الأول للدراسة: "إن نهجنا يسمح بترتيب مكاني دقيق لعناصر المستشعرات الوظيفية ثلاثية الأبعاد التي يمكن إنتاجها بكميات كبيرة في عملية تصنيع موازية"، مضيفا "من الصعب للغاية إنشاء أنظمة الاستشعار هذه من خلال طرق التصنيع الإلكترونية الدقيقة."

ويستخدم النظام نظام استشعار متباين الخواص المغناطيسية (AMR)، والذي يمكنه تحديد التغيرات في المجالات المغناطيسية بدقة.

تستخدم مستشعرات AMR حاليًا كمستشعرات سرعة في السيارات لتحديد موضع وزاوية المكونات المتحركة.

واستخدم الباحثون "عملية الأوريجامي الدقيقة" لطي هذه المستشعرات في هياكل ثلاثية الأبعاد، مما يسمح بضغط المزيد من أجهزة الاستشعار في مساحة صغيرة.

كما تم بعد ذلك دمج بنية الأوريغامي الدقيقة ثلاثية الأبعاد في مصفوفة نشطة واحدة، حيث يمكن قراءة كل مستشعر AMR فردي بواسطة دائرة إلكترونية دقيقة.

ودمج الفريق الآن نظام الاستشعار مع الشعيرات الدقيقة ذات الجذور المغناطيسية في الجلد الإلكتروني المصنوع من مادة مرنة، وعندما يتم لمس الشعر، يمكن لأجهزة الاستشعار الأساسية تسجيل الحركة، وكذلك الاتجاه الدقيق الذي يأتي منه، تمامًا كما هو الحال على الجلد البشري الحقيقي.

ويعتقد الباحثون أن الجلد الإلكتروني يمكن أن يكون له مجموعة من الاستخدامات المهمة في المستقبل، فعلى سبيل المثال، يمكن استخدامه كبديل للجلد للإنسان، أو لتطوير أجهزة استشعار طبية على الجسم، كما يمكن أن يسمح بإنسان آلي أكثر واقعية يمكنه استشعار التفاعلات مع البشر.