- Científicos de la Universidad de Bristol han ideado una punta de dedo artificial para robots.
- Al imitar los mecanorreceptores humanos en la piel, la yema del dedo robótico puede distinguir entre varios elementos con crestas.
- Si todo va según lo planeado, la nueva tecnología podría significar mejores robots y prótesis de fábrica.
Los robots apestan para recoger cosas. Incluso en entornos industriales, donde los robots de recolección están equipados con varios tipos de pinzas para manipular objetos, como latas, en una línea de ensamblaje, no pueden descifrar entre artículos de diferentes formas, tamaños y durezas. A diferencia de los humanos, que usan habilidades visuales, motoras y sensoriales para sentir y recoger objetos, incluso los mejores robots tienen recursos limitados para la tarea. Las cámaras, los actuadores y los motores ayudan, pero un sistema sensorial que podría dotar a los robots de una destreza mejorada y una retroalimentación táctil cambiaría las reglas del juego.
🤖 Te encantan los robots. Nosotros también. Vamos a nerd sobre ellos juntos.
Investigadores de la Universidad de Bristol creen que tienen una solución: puntas de los dedos impresas en 3D que pueden ayudar a los robots a “sentir” aquello con lo que están interactuando. La tecnología, descrita en dos nuevos artículos publicados en el Revista de la interfaz de la Royal Society el miércoles, podría significar la diferencia entre las máquinas que vencen a los humanos en el ajedrez virtual y las máquinas que realmente pueden recoger y maniobrar piezas de ajedrez reales.
“Descubrimos que nuestra yema del dedo táctil impresa en 3D puede producir señales nerviosas artificiales que parecen grabaciones de neuronas táctiles reales”, dice en una declaración preparada Nathan Lepora, profesor de robótica e inteligencia artificial en el Departamento de Ingeniería Matemática de la Universidad de Bristol.
Los humanos experimentamos el sentido del tacto a través de terminaciones nerviosas en la piel llamadas “mecanorreceptores”, que transmiten estímulos como el tacto, la presión y la forma a nuestro cerebro. Los más sensibles se encuentran en la capa superior de la dermis (el tejido justo debajo de la piel en la superficie) en áreas sin vello como las palmas de las manos, los labios y, por supuesto, las yemas de los dedos. Los mecanorreceptores son solo un tipo de terminación nerviosa en un sistema más grande que controla nuestro sentido del tacto, llamado sistema somatosensorial. Los otros receptores incluyen termorreceptores (que señalan la temperatura), receptores del dolor y propioceptores (que lo ayudan a sentir partes de su cuerpo en relación entre sí).
Claramente, replicar esta complicada red de nervios en una prótesis es una tarea difícil. Para imitar los mecanorreceptores en la yema del dedo humano, el equipo de Lepora usó una malla impresa en 3D con papilas en forma de alfiler, básicamente pequeñas protuberancias que sobresalen del órgano, como las de la lengua, en la parte inferior de la “piel”. El objetivo era imitar las papilas dérmicas que tienen los humanos entre las capas epidérmica externa y dérmica interna de la piel humana. Los investigadores crearon esas protuberancias con una impresora 3D avanzada que mezcló materiales duros y blandos para crear receptores que recuerdan a nuestra propia biología.
¿En cuanto a probar la punta del dedo falso? El equipo de Lepora buscó trabajos previos publicados en el Revista de Neurofisiología en 1981. En el artículo, dos científicos trazaron registros eléctricos de mecanorreceptores humanos para estudiar su resolución espacial táctil, más o menos, su capacidad para identificar un conjunto de formas con crestas estándar. El equipo de Lepora probó su dedo artificial impreso en 3D contra las mismas formas rugosas y encontró una coincidencia muy cercana a los datos neuronales del experimento de 1981.
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“Para mí, el momento más emocionante fue cuando miramos nuestras grabaciones de nervios artificiales de la yema del dedo impresa en 3D y parecían las grabaciones reales de hace más de 40 años”, dice Lepora en la declaración preparada. “Esas grabaciones son muy complejas con colinas y depresiones sobre bordes y crestas, y vimos el mismo patrón en nuestros datos táctiles artificiales”.
Aún así, hay una advertencia importante en esos resultados: la yema del dedo artificial es menos sensible a los detalles finos que la yema del dedo humano. Lepora cree que esto se debe a que la piel impresa en 3D es más gruesa que la piel real. Entonces, para su próximo acto, el equipo se sumergirá de cabeza en la creación de una piel artificial más realista.
¿Quién sabe? Tal vez algún día pronto tengamos un gran maestro de ajedrez robótico, ya sabes, si logra recoger a la reina.
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