Il primo polpastrello di un robot che riproduce il senso del tatto

AGI – Il primo studio approfondito di un polpastrello artificiale con registrazioni neurali del senso del tatto umano è stato pubblicato su due articoli sul Journal of the Royal Society Interface. La ricerca è stata guidata dal professore di Robotica e Intelligenza Artificiale (Ai), Nathan Lepora, del Dipartimento di Ingegneria Matematica dell’Università di Bristol e con sede presso il Bristol Robotics Laboratory.

Le macchine possono battere il miglior giocatore di scacchi del mondo, ma non possono gestire un pezzo degli scacchi come un bambino. Questa mancanza di destrezza del robot è in parte dovuta al fatto che le pinze artificiali non hanno il fine senso tattile del polpastrello umano, che viene utilizzato per guidare le nostre mani mentre raccogliamo e maneggiamo oggetti.

“Il nostro lavoro aiuta a scoprire come la complessa struttura interna della pelle umana crea il nostro senso umano del tatto – ha affermato Lepora – questo è uno sviluppo entusiasmante nel campo della soft robotics: essere in grado di stampare in 3D la pelle tattile potrebbe creare robot più abili o migliorare significativamente le prestazioni delle mani protesiche dando loro un senso del tatto integrato”.

Sezione tagliata sulla pelle tattile stampata in 3D. La plastica bianca è un supporto rigido per la pelle flessibile in gomma nera. Entrambe le parti sono realizzate insieme su una stampante 3D avanzata. Gli “spilli” all’interno della pelle replicano le papille dermiche che si formano all’interno della pelle umana. FOTO: PROF. NATHAN LEPORA

Il professor Lepora e i suoi colleghi hanno creato il senso del tatto nel polpastrello artificiale utilizzando una rete stampata in 3d di papille a forma di spillo sul lato inferiore della pelle che imitano le papille dermiche trovate tra gli strati epidermici esterni e interni della pelle tattile umana.

Le papille sono realizzate su stampanti 3d avanzate che possono mescolare materiali morbidi e duri per creare strutture complicate come quelle che si trovano in biologia. “Abbiamo scoperto che il nostro polpastrello tattile stampato in 3d può produrre segnali nervosi artificiali che sembrano registrazioni di neuroni tattili reali – ha spiegato Lepora – i nervi tattili umani trasmettono segnali da varie terminazioni nervose, chiamate meccanocettori, che possono segnalare la pressione e la forma di un contatto. Il lavoro classico di Phillips e Johnson nel 1981 ha tracciato per la prima volta le registrazioni elettriche di questi nervi per studiare la ‘risoluzione spaziale tattile’ utilizzando una serie di forme increspate standard utilizzate dagli psicologi. Nel nostro lavoro, abbiamo testato il nostro polpastrello artificiale stampato in 3d poiche’ ‘sentiva’ quelle stesse forme increspate e abbiamo scoperto una corrispondenza sorprendentemente stretta con i dati neurali”. 

Source: agi