Взаимодействие человека и роботов (HRI) становится повседневностью: люди и машины работают бок о бок, но для эффективности и безопасности, особенно в непредсказуемых условиях, роботам нужны надежные сенсоры. Большинство существующих датчиков умеют распознавать только один-два типа сигналов, а в сложной среде этого недостаточно.

Команда ученых из Сычуаньского университета (Китай) под руководством докторов Сяодуна У и Чжимэна Лю создала мягкие сенсоры нового типа, которые одновременно чувствуют четыре типа воздействий: приближение объекта, его температуру на расстоянии, нагрев при касании и механическое давление. Такой набор позволяет роботу различать тепловые и тактильные сигналы — даже без прямого контакта. Все компоненты датчиков можно перерабатывать, что делает их дешевле и экологичнее аналогов.

Результаты опубликованы в издании Science Bulletin.

Чтобы проверить разработку, ученые собрали систему из мягких сенсоров, пневматических захватов и программируемой руки-манипулятора. Тесты показали, как робот с такими датчиками безопасно взаимодействует с человеком: распознает предметы, помогает ухаживать за больными, корректирует движения в реальном времени.

Этот подход открывает новые возможности для робототехники — теперь машины смогут точнее «ощущать» мир вокруг.

Главное преимущество таких сенсоров — их универсальность. Например, в медицине робот с «кожей», чувствующей тепло и давление, сможет аккуратно переворачивать лежачих пациентов, не причиняя дискомфорта. На производстве — вовремя останавливать конвейер, если человек окажется слишком близко. А в быту — отличать горячую чашку от холодной и брать ее с нужным усилием.

Но самое интересное — потенциал для протезирования. Если интегрировать подобные датчики в искусственные конечности, они смогут передавать температуру и текстуру предметов, что критически важно для тактильной обратной связи.

Хотя технология впечатляет, вопрос в масштабируемости. Сейчас сенсоры работают в лабораторных условиях, но как они поведут себя при длительной эксплуатации, перепадах влажности или механическом износе? Например, термочувствительные материалы часто деградируют со временем. Авторы не уточняют, сколько циклов работы выдерживают датчики до потери точности.

Ранее роботы научились чувствовать тепло и давление.