Creata una pelle artificiale con un senso del tatto 1000 volte più veloce dei nervi umani

Un gruppo di ricercatori dell'Università di Singapore ha creato una pelle artificiale con uno sviluppato senso del tatto. Potrebbe migliorare sensibilmente le protesi e le capacità di molti robot.

Il senso umano del tatto è una funzione fondamentale per maneggiare oggetti in modo efficiente. Conferisce allo stesso tempo consapevolezza spaziale e comunicazione sociale. Uno dei limiti maggiori delle protesi è che riescono a ridare una buona mobilità, ma il tatto è meno sviluppato di quello umano. Una soluzione potrebbe essere ACES (Asynchronously Coded Electronic Skin), una pelle artificiale costituita da sensori fisici in grado di rilevare pressione, piegamento e temperatura, posizionati all’interno di uno strato di plastica. È stata sviluppata da un gruppo di ricercatori della National University di Singapore guidati da Benjamin Tee e si è guadagnata un pubblicazione sulla rivista scientifica ScienceRobotics.

Il suo segreto è che può inviare segnali 1000 volte più velocemente del sistema nervoso umano. Le pelli elettroniche sensibili al tatto che sono state sviluppate finora trasmettono le informazioni tattili tramite sensori in serie. Una tecnica che crea “colli di bottiglia”, ossia che rallenta la lettura dei dati e quindi la percezione. Al crescere del numero dei sensori, aumentano i rallentamenti, quindi cala l’efficienza. ACES, al contrario, sfrutta un’architettura neuromimetica (che imita artificialmente quella neurologica reale) che consente la trasmissione simultanea di informazioni termotattili mantenendo latenze di lettura eccezionalmente basse, anche con set di dati provenienti da 10.000 sensori.

Tutti i sensori sono collegati tra loro utilizzando un unico cavo, quindi tutte le informazioni tattili arrivano simultaneamente, non scansionando i sensori uno per uno. Questo fa risparmiare tempo e permette di percepire, ad esempio, se una tazza di caffè scotta nel momento stesso in cui la si tocca. Ad esempio, usando 1000 sensori, di cui ciascuno impiega 1 millisecondo per la scansione, l’intera operazione di scansione richiede solo 1 secondo.

Nel corso dei test di laboratorio i ricercatori hanno usato prototipi con un massimo di 240 meccanorecettori artificiali che trasmettevano eventi in modo asincrono a una latenza costante di 1 millisecondo, mantenendo una precisione temporale inferiore a 60 nanosecondi. Tee e colleghi stimano che la piattaforma ACES possa essere integrata con una vasta gamma di sensori, Intelligenze Artificiali artificiale, neuroprostetici e dispositivi neuromorfici per la manipolazione di oggetti e la percezione somatosensoriale.

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Oltre che per le protesi, questa soluzione potrebbe essere di grande importanza per i robot, che potrebbero migliorare non solo le proprie doti sensoriali, ma impiegarle per lavorare in modo collaborativo e naturale con gli esseri umani in ambienti non strutturati.