Sienta las bases de múltiples aplicaciones

Este sensor colocado en la yema del dedo permite a las prótesis calcular la fuerza aplicada

Una cámara ubicada dentro del dedo robótico observa las paredes internas de un área hueca dentro del dedo, que se ilumina con LED. Una red neuronal interpreta la señal de la cámara para calcular con precisión la ubicación, la magnitud y la dirección de la

Esquema que muestra el funcionamiento del sensor (Foto. Max Planck Institute for Intelligent Systems)
Esquema que muestra el funcionamiento del sensor (Foto. Max Planck Institute for Intelligent Systems)

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Redacción SaluDigital Redacción SaluDigital

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28.05.2022 - 00:05

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Investigadores del Instituto Max Planck han creado un sensor que, colocado en la yema del dedo, permite que un robot calcule con gran sensibilidad cuánta fuerza se le aplica. Una tarea que logra gracias una prótesis robótica,

El sistema se basa en una cámara que está montada dentro del dedo robótico de goma. La cámara observa las paredes internas de un área hueca dentro del dedo, que se ilumina con un anillo LED, y una red neuronal interpreta la señal de la cámara para calcular con precisión la ubicación, la magnitud y la dirección de la fuerza aplicada al dedo. [banner-DFP_1]

El sistema tiene como objetivo ofrecer un nivel de sensibilidad a los dedos robóticos similar al de nuestra propia piel. Esta tecnología podría tener varias aplicaciones médicas, incluida la retroalimentación háptica para prótesis robóticas y ser utilizada como mecanismo de seguridad para futuras tecnologías robóticas de asistencia.

“Logramos este excelente rendimiento de detección a través del innovador diseño mecánico de la carcasa, el sistema de imágenes personalizado en el interior, la recopilación automática de datos y el aprendizaje profundo de vanguardia”

Los investigadores continúan trabajando para aumentar las capacidades de los sistemas robóticos lo que podría hacer que en un futuro las tecnologías robóticas de asistencia pueden volverse más comunes. Se trata de un importante paso en un escenario en el que la población global tiende al progresivo envejecimiento y los robots pueden ser de gran utilidad en el desempeño de las tareas cotidianas. Además, las prótesis robóticas están preparadas para proporcionar una utilidad sin precedentes para las personas amputadas y con otros problemas de movilidad.  

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Sin embargo, si los robots deben interactuar de cerca con los humanos, es importante que no causen lesiones ni daños. Parte del trabajo implica aplicar una cantidad adecuada de fuerza para realizar una tarea específica. En el caso de la tecnología que nos ocupa, esta tiene como objetivo permitir que un robot calcule con precisión la fuerza aplicada por un dedo robótico de goma.

El dedo consta de un revestimiento de elastómero montado en un marco que actúa como "esqueleto". En un espacio hueco en el interior, los investigadores montaron una lente de cámara de ojo de pez e iluminaron el espacio con un anillo de LED de colores. Cuando el dedo se deforma al tocar algo, el patrón de colores en el interior cambia. Los investigadores utilizaron una red neuronal que aprendió a interpretar los patrones cambiantes e inferir la fuerza que se aplica con gran sensibilidad.  

“Logramos este excelente rendimiento de detección a través del innovador diseño mecánico de la carcasa, el sistema de imágenes personalizado en el interior, la recopilación automática de datos y el aprendizaje profundo de vanguardia”, declara Georg Martius, investigador involucrado en el estudio. “Nuestra estructura híbrida única de una carcasa blanda que encierra un esqueleto rígido garantiza una alta sensibilidad y robustez. Nuestra cámara puede detectar incluso las más mínimas deformaciones de la superficie a partir de una sola imagen”, añade Huanbo Sun, otro investigador involucrado en el proyecto.   

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