Comparación de los sistemas sensoriales y de actuación robóticos integrados de detección táctil humana y biónica (BTS). Crédito: Nature Communications (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-61843-6
Los robots sobresalen en muchas cosas, pero tener un buen sentido del tacto no está entre ellos. Ya sea que deje caer elementos o los pellizque demasiado, lo que aplasta al objeto, muchos robots luchan con estas habilidades básicas que los humanos han dominado.
A lo largo de los años, los científicos han equipado robots con cámaras y otras herramientas que permiten a las máquinas detectar mejor objetos. Pero una solución simple y rentable sigue siendo difícil de alcanzar.
Un nuevo textil electrónico (e-textil), en desarrollo en la Universidad de Buffalo, tiene como objetivo abordar este problema. La tecnología, descrita en un estudio publicado 30 de julio en las comunicaciones de la naturaleza, imita cómo los nervios en nuestras manos detectan presión y resbaladizo mientras comprenden objetos.
“Las aplicaciones son muy emocionantes”, dice Jun Liu, Ph.D., profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UB en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. “La tecnología podría usarse en tareas de fabricación, como ensamblar productos y empacarlos, básicamente cualquier situación en la que los humanos y los robots colaboren. También podría ayudar a mejorar las herramientas de cirugía robótica y las prótesis”.
Liu, también miembro central de la facultad del Instituto Renew de UB, es el autor correspondiente del estudio. Los autores adicionales incluyen Ehsan Esfahani, Ph.D., profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UB, varios estudiantes de UB y un ex Ph.D. de UB UB. Estudiante del grupo de Liu que ahora es académico postdoctoral en la Universidad de Chicago.
Prueba de impacto de cuentas de acero inoxidable con retroalimentación. Crédito: Nature Communications (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-61843-6
“Nuestro sensor funciona como la piel humana: es flexible, altamente sensible y exclusivamente capaz de detectar no solo presión, sino también un deslizamiento y movimiento sutil de objetos”, dice Vashin Gautham, un doctorado. Candidato en el Grupo de Investigación de LIU y primer autor del estudio. “Es como dar a las máquinas una verdadera sensación de tacto y agarre, y este avance podría transformar cómo los robots, las prótesis y los sistemas de interacción humana-máquina interactúan con el mundo que los rodea”.
Los investigadores integraron el sistema de detección en un par de dedos robóticos impresos en 3D, que están montados en una pinza robótica compatible desarrollada por el grupo de Esfahani.
“La integración de este sensor permite que la pinza robótica detecte el deslizamiento y ajuste dinámicamente su fuerza de cumplimiento y agarre, permitiendo tareas de manipulación en la mano que anteriormente eran difíciles de lograr”, dice Esfahani.
Por ejemplo, cuando los investigadores intentaron sacar un peso de cobre de los dedos, la pinza detectó esto e inmediatamente apretó su agarre.
Desde la izquierda: el candidato de PhD de UB, Vashin Gautham, Ehsan Esfahani, PhD, profesor asociado, y Jun Liu, profesor asistente, ambos en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UB, se representan con el comprador robótico compatible con un sensor textil electrónico. Crédito: Meredith Forrest Kulwicki
“Este sensor es el componente faltante que acerca a las manos robóticas un paso más cerca del funcionamiento como una mano humana”, agrega Esfahani. El ligero movimiento del objeto provoca fricción entre los dos materiales, que a su vez genera electricidad de corriente directa (DC), un fenómeno conocido como el efecto tribovoltaico.
Los investigadores midieron el tiempo de respuesta del sistema de detección y lo encontraron comparable a las capacidades humanas. Por ejemplo, tomó el sistema de 0.76 milisegundos a 38 milisegundos para responder, dependiendo del experimento. Los receptores táctiles humanos típicamente reaccionan entre 1 y 50 milisegundos.
“El sistema es increíblemente rápido y está dentro de los puntos de referencia biológicos establecidos por el rendimiento humano”, dice Liu. “Encontramos que cuanto más fuerte o más rápido es el deslizamiento, más fuerte es la respuesta del sensor, esto es fortuito porque hace que sea más fácil construir algoritmos de control para permitir que el robot actúe con precisión”.
El equipo de investigación está planeando pruebas adicionales del sistema de detección, incluida la integración de una forma de inteligencia artificial conocida como aprendizaje de refuerzo que podría mejorar aún más la destreza del robot.
Más información: Vashin Gautham et al, Sistema de detección táctil biónica activada por deslizamiento con un textil e-textil integrado de generador de CC dinámico para manipulación robótica hábil, comunicaciones de la naturaleza (2025). Dos: 10.1038/s41467-025-61843-6
Proporcionado por la universidad en Buffalo
Cita: los científicos le dan a los robots una sensación de tacto con tela que imita la piel humana (2025, 1 de agosto) recuperado el 1 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-scientists-robots-fabric-mimics-human.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
