Pelle robotica: a Cambridge nasce il tatto artificiale per macchine intelligenti

Un team di ricerca dell’Università di Cambridge, in collaborazione con l’University College London (UCL), ha sviluppato una nuova tecnologia di pelle robotica capace di rilevare forze complesse e diversi tipi di contatto, con una sensibilità paragonabile — e in alcuni casi superiore — a quella umana. Il progetto è stato guidato da Zhuo Chen, ricercatore associato in sistemi elettronici flessibili, e ha l’obiettivo di creare una e-skin (pelle elettronica) che rileva più tipi di tocco in tempo reale.

Come funziona la pelle robotica di Cambridge: tecnologia e sensori avanzati

La pelle robotica è composta da un materiale flessibile e conduttivo che può essere modellato in forme complesse, come guanti per mani di robot umanoidi e automi industriali. A differenza dei sistemi tradizionali che utilizzano sensori separati per pressione, temperatura o danni, questa innovativa tecnologia sensoriale integra tutto in un singolo materiale. L’intera superficie agisce come sensore, permettendo al robot di rilevare simultaneamente diversi stimoli fisici.

Il sistema è basato su una tecnica chiamata tomografia di impedenza elettrica (EIT), già utilizzata in ambito medico. Trentaquattro elettrodi posizionati sul polso del robot inviano micro-correnti e misurano le variazioni di tensione che attraversano oltre 860.000 micro-canali nel materiale. Ciò consente di distinguere tra un tocco leggero, una pressione multipunto, un taglio, una superficie calda o fredda, e persino danni localizzati.

Pelle robotica: Sensibilità superiore e adattabilità

Durante i test, la pelle artificiale ha rilevato un tocco più leggero del peso di una moneta e ha identificato un punto caldo a 120 °C in meno di un secondo. Il materiale può piegarsi fino a 90 gradi e recuperare la sua forma anche dopo essere stato tagliato e riunito, una proprietà condivisa con le nuove pelli elettroniche autoriparanti. I ricercatori hanno utilizzato tecniche di machine learning per analizzare i dati raccolti e migliorare la precisione nella classificazione dei tipi di contatto, raggiungendo un’accuratezza del 96%.

Secondo Chen, la pelle robotica non è ancora allo stesso livello della pelle umana, ma rappresenta un progresso significativo rispetto alle soluzioni esistenti. Il sistema è anche economico e durevole, caratteristiche fondamentali per un’adozione su larga scala nel settore dell’automazione industriale.

Applicazioni in robotica, assistenza sanitaria e ambienti critici

Le potenziali applicazioni della pelle robotica sono numerose e spaziano dalla robotica collaborativa alla medicina di precisione. Oltre all’uso in robot umanoidi e protesi avanzate, la tecnologia potrebbe essere impiegata in settori come l’automotive, la logistica, la chirurgia robotica e il soccorso in situazioni di emergenza. In ambienti industriali, ad esempio, la capacità di manipolare oggetti fragili o irregolari con precisione tattile può migliorare significativamente la sicurezza e l’efficienza operativa.

In ambito medico, una pelle artificiale sensibile potrebbe rendere più affidabili gli strumenti chirurgici robotici, riducendo il rischio di danni ai tessuti e migliorando la precisione degli interventi. Le applicazioni si estendono anche ai dispositivi biomedicali indossabili per il monitoraggio continuo dei pazienti.

Il team ha pubblicato i risultati sulla rivista Science Robotics, sottolineando che l’obiettivo non è solo migliorare la meccanica dei robot, ma renderli capaci di interpretare il mondo fisico in modo più naturale. La pelle robotica rappresenta un passo importante verso una robotica più sensibile, adattiva e consapevole, capace di interagire con l’ambiente e con gli esseri umani in modo più sicuro e intuitivo.

Pelle Robotica e il futuro dell’intelligenza artificiale tattile

L’innovazione di Cambridge nel campo della pelle robotica apre nuove prospettive per l’evoluzione dell’intelligenza artificiale e della robotica. Questa tecnologia rappresenta un elemento chiave per il futuro dei robot collaborativi e dei sistemi autonomi, permettendo loro di sviluppare capacità sensoriali avanzate che potrebbero rivoluzionare diversi settori industriali.

La possibilità di integrare il tatto artificiale in dispositivi sempre più sofisticati contribuisce alla creazione di macchine intelligenti capaci di operare in ambienti complessi e di fornire assistenza in contesti critici. Dal monitoraggio biomedico alla manipolazione di precisione, dalla chirurgia robotica all’intelligenza artificiale applicata in settori industriali, questa tecnologia promette di trasformare il modo in cui le macchine percepiscono e interagiscono con il mondo che le circonda.

L’integrazione di sensori tattili avanzati nei robot umanoidi e nelle tecnologie automotive intelligenti rappresenta inoltre un passo fondamentale verso la realizzazione di sistemi robotici che potranno supportare l’uomo in attività sempre più complesse e delicate, dalla medicina all’industria manifatturiera.