Psychosensorische elektronische Hauttechnologie für die Entwicklung von KI und Humanoiden

Beim Versuch, die fünf Sinne eines Menschen nachzuahmen, wurden elektronische Geräte wie Kamera und Fernseher entwickelt. Infolgedessen versuchen Wissenschaftler ständig, Tast-, Geruchs- und Gaumensinne zu imitieren. Derzeit konzentrieren sich Forscher auf dem Gebiet der taktilen Sensorik auf physikalisch-mimetische Technologien, die den Druck messen, mit dem ein Roboter ein Objekt greift, aber die psychosensorische taktile Forschung, wie menschliche taktile Gefühle wie weich, glatt oder rau nachgeahmt werden können, hat noch einen langen Weg vor sich.

Es wurde eine elektronische Hauttechnologie entwickelt, die „stechende“ und „heiße“ Schmerzempfindungen wie ein Mensch erkennen kann. Diese Technologie kann auf die Entwicklung von humanoiden Robotern angewendet und von Patienten mit Handprothesen verwendet werden.

Die elektronische Haut hat den Sensoraufbau vereinfacht und kann gleichzeitig Druck und Temperatur messen. Es kann unabhängig vom Messprinzip des Sensors auf verschiedenen taktilen Systemen angewendet werden. Die Forscher konzentrierten sich auf die Zinkoxid-Nanodraht-Technologie (ZnO-Nanodraht), die als taktiler Sensor mit eigener Stromversorgung eingesetzt wurde, der aufgrund seines piezoelektrischen Effekts keine Batterie benötigt und elektrische Signale durch Druckerkennung erzeugt. Ein Temperatursensor, der den Seebeck-Effekt nutzt, wurde gleichzeitig angewendet, damit ein Sensor zwei Aufgaben erledigen kann.

Elektroden wurden auf einem flexiblen Polyimidsubstrat angeordnet, der ZnO-Nanodraht wurde gezüchtet, und die Forscher maßen gleichzeitig den piezoelektrischen Effekt durch Druck und den Seebeck-Effekt durch Temperaturänderung. Das Team entwickelte auch eine Signalverarbeitungstechnik, die die Erzeugung von Schmerzsignalen unter Berücksichtigung von Druckniveau, stimuliertem Bereich und Temperatur beurteilt.

Die Kernbasistechnologie kann Schmerzen effektiv erkennen, was für die Entwicklung zukünftiger taktiler Sensoren erforderlich ist. Es kann in großem Umfang auf elektronischer Haut angewendet werden, die verschiedene Sinne wahrnimmt, sowie auf neuen Mensch-Maschine-Schnittstellen.