Робо-одежда,
которая не только помогает,
но ещё и понимает вас.
Несмотря на огромный потенциал текстиля как прочной и универсальной среды для создания роботов и приводов, суперсиле потенциальной «умной одежды» всё ещё не достаёт логических контроллеров, также основанных на текстиле. Это упущение препятствует появлению интеллектуальных, полностью тканевых роботизированных носимых устройств.
И вот теперь инженеры-механики из Инженерной школы Джорджа Р. Брауна (при Университете Райса), под руководством профессора Дэниеля Престона, заполняет этот пробел, разрабатывая что-то вроде текстильного компьютера, использующего пневматическую цифровую логику и встроенную память.
Как вы, наверное, помните, было уже немало успешных попыток встроить компьютер в одежду, но давайте ещё раз: перед нами снова попытка соорудить компьютер из одежды, но только работать он будет без участия электричества, на пневматике.
«Идея использования жидкостей для построения цифровых логических схем не нова, – рассказывает учёный. – И на самом деле, в последнее десятилетие люди двигались к реализации логики жидкости в мягких материалах, таких как эластомеры. Но до сих пор никто не предпринял и шага, чтобы реализовать его в листовых материалах, что потребовало пересмотра всего подхода с первых принципов».
Команда решила проверить эту концепцию, создав свои текстильные пневматические логические устройства, обладающие зачатками цифровой логики и встроенной памятью.
В центре концепции находится «вентиль НЕ». Это базовый компонент компьютерной схемы, также известный как инвертор, выход которого является обратным или противоположным входу. То есть если на вход этого логического элемента вы подаёте 1, то на выходе получите 0. Так это реализовано в обычной электронной схеме: ток либо проходит, либо нет (1 или 0 соответственно). Однако в случае с пневматическим вариантом оказалось затруднительно оперировать простым наличием или отсутствием давления воздуха в камере, поэтому кодировку сигнала составляют высокое и низкое давление.
Лаборатория проверила разумность предположений на устройствах, которые помогают пользователям совершать физические движения, и на системе, позволяющей поднимать и опускать капюшон нажатием кнопки без использования электричества для терморегуляции.
«Мы думаем, что это можно реализовать множеством способов, чтобы помочь людям заниматься своими повседневными делами, – считает профессор Престон и делится прямо-таки захватывающими планами: – одной из следующих областей, которые мы изучаем, является определение намерения. Как только владелец начинает действовать, мы можем предложить помощь в оставшейся части этого действия».
Например, при распознавании намерения пользователя схватить объект, система поможет ему сжать руку вокруг этого объекта, чтобы его можно было поднять.
Профессор говорит, что созданные в лаборатории логические тканевые образцы вполне подходят для существующих процессов массового производства одежды. Они получились достаточно прочными, чтобы выдерживать повседневное использование, которому подвергаются обычные элементы гардероба. Тесты показали, что эти новоявленные «процессоры» не только удобны, но и выдерживают без повреждений даже переезд грузовиком.
По материалам АРМК.
