Роботы научились чувствовать предметы без касания — сенсор копирует электрическое поле угря

Китайские инженеры из Университета Сидянь (Xidian University) разработали сенсор, который даёт роботам способность «ощущать» объекты без физического контакта. Принцип позаимствован у электрических угрей: те генерируют слабое электрическое поле в воде, а затем считывают, как находящиеся рядом предметы его искажают.

В основе сенсора — заряженная фторполимерная поверхность, работающая как миниатюрная статическая батарея с долгим удержанием заряда. Вокруг неё формируется предсказуемое электрическое поле. Когда поблизости появляется предмет, поле деформируется, и по характеру искажений датчик может определить электропроводность, диэлектрические свойства и геометрию объекта.

Изображение сгенерировано: Nano Banana

«Мы хотим, чтобы машина чувствовала приближающуюся цель — различала её материал и состояние поверхности — до любого физического контакта», — пояснил профессор Чжан Вэйцян. Металл, например, сильно меняет поле, а пластик, стекло и дерево, хотя почти не проводят ток, всё же поляризуются и оставляют свой отпечаток.

Сенсор способен оценивать расстояние до предмета и его форму: крупные плоские объекты искажают поле иначе, чем маленькие сферические. Это особенно полезно на производстве, где камеры не всегда справляются — прозрачное стекло для оптики почти невидимо, но его диэлектрические свойства в электрическом поле хорошо различимы.

Среди возможных применений — деликатные манипуляции, протезы, производственные роботы, а также работа в темноте, дыму или пыли, где визуальные системы бесполезны. Пока что остаются открытыми вопросы о точности, максимальной дальности и влиянии влажности и температуры — эти параметры ещё предстоит изучить.