Pele eletrônica de material único dá tato quase humano aos robôs

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/06/2025

A pele é fácil e barata de se fabricar, e pode ser moldada em qualquer formato, como esse protótipo em formato de luva.
[Imagem: University of Cambridge]

Pele artificial quase humana

Imitar o tato e a sensibilidade da pele humana - um tato robótico - talvez não precise esperar pelo avanço da eletrônica flexível e nem da integração de milhares de sensores ultraminiaturizados para criar peles eletrônicas.

Uma nova versão de pele robótica de baixo custo, durável e altamente sensível funcionou com uma precisão sem precedentes e com a vantagem imbatível de poder ser adicionada às mãos robóticas como uma luva.

David Hardman e colegas da Universidade de Cambridge e do Colégio Universitário de Londres, no Reino Unido, criaram um polímero condutor que pode ser derretido e moldado em uma ampla variedade de formas complexas.

Embora a pele robótica não seja tão sensível quanto a pele humana, ela pode detectar sinais de mais de 860.000 pequenos caminhos no material, o que lhe permite reconhecer diferentes tipos de toque e pressão, como o toque de um dedo, uma superfície quente ou fria, danos causados por cortes ou facadas ou múltiplos pontos tocados ao mesmo tempo.

E tudo isso usando um único material, o que simplifica muito o projeto. Ao detectar e processar uma variedade de entradas físicas, a promessa é que os robôs interajam com o mundo físico de uma forma mais significativa, detectando informações sobre seus arredores de uma forma semelhante aos humanos.

A ideia é que os robôs detectem informações sobre seus arredores de uma forma semelhante aos humanos.
[Imagem: University of Cambridge]

Sensoriamento multimodal

As soluções atuais para o tato robótico normalmente funcionam por meio de sensores incorporados em pequenas áreas e exigem diferentes tipos de sensores para detectar diferentes tipos de toque. Ao contrário, a nova pele eletrônica inteira é um sensor, aproximando-a do nosso próprio sistema de sensores - a nossa pele.

"Ter sensores diferentes para diferentes tipos de toque resulta em materiais complexos de fabricar," disse Hardman. "Queríamos desenvolver uma solução que pudesse detectar vários tipos de toque simultaneamente, mas em um único material."

A solução utiliza um tipo de sensor que reage de forma diferente a diferentes tipos de toque, o que é conhecido como sensoriamento multimodal. Embora seja difícil separar a causa de cada sinal, os materiais de sensoriamento multimodal são mais fáceis de fabricar e mais robustos.

Para de decifrar os sinais, os pesquisadores primeiro testaram uma série de configurações de eletrodos, para determinar qual fornecia as informações mais úteis sobre os diferentes tipos de toque que eles aplicavam à pele eletrônica. Com apenas 32 eletrodos colocados no pulso, eles conseguiram coletar mais de 1,7 milhão de informações sobre toda a mão, graças aos minúsculos caminhos no material condutor.

O protótipo foi então testado em diferentes tipos de toque, do toque comum e de toques simultâneos em vários pontos ao calor de uma pistola de ar quente e o corte com um bisturi. A equipe então usou os dados coletados durante esses testes para treinar um modelo de aprendizado de máquina, que então passa a interpretar os sinais futuros para reconhecer o significado dos diferentes tipos de toque.

"Ainda não chegamos ao nível em que a pele robótica seja tão boa quanto a humana, mas achamos que ela é melhor do que qualquer outra disponível no momento," disse o professor Thomas Thuruthel. "Nosso método é flexível e mais fácil de fabricar do que os sensores tradicionais, e conseguimos calibrá-lo usando o toque humano para uma variedade de tarefas."

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