En las últimas décadas, los expertos en robótica han desarrollado continuamente sistemas avanzados que permiten a los robots simular algunas capacidades humanas y manejar tareas reales. Para agarrar, manipular y utilizar objetos circundantes de manera confiable, los robots necesitan la capacidad de detectar y procesar información táctil, replicando los procesos básicos del tacto humano.

Recientemente, investigadores de la Universidad de Pekín, el Instituto de Inteligencia Artificial General de Pekín y la Universidad Queen Mary de Londres han logrado un importante avance, desarrollando exitosamente la mano F-TAC —una mano mecánica biomimética diseñada para imitar la percepción táctil humana—, y la investigación relacionada se publicó en la revista Nature Machine Intelligence. Esta mano mecánica planea movimientos y trayectorias recopilando información táctil detallada, y supera a las diversas manos mecánicas existentes en tareas de control táctil.

El autor correspondiente del artículo, profesor Yi-Xin Zhu, dijo a Tech Xplore que el objetivo de la investigación es permitir que las máquinas manipulen objetos con la misma precisión y flexibilidad que los humanos, inspirado en la compleja capacidad de percepción táctil de la mano humana y la especial capacidad de procesamiento neural en la corteza somatosensorial primaria.

El objetivo principal de esta investigación del profesor Zhu y sus colegas es desarrollar una nueva mano mecánica que integre sin problemas la retroalimentación táctil con mecanismos sensoriomotores. La mayoría de las manos mecánicas existentes no pueden lograr esto, mientras que la mano F-TAC puede compensar esta deficiencia, mostrando un rendimiento superior en diversas tareas de manipulación reales.

La mano F-TAC destaca en aspectos técnicos. Integra 17 sensores táctiles de alta resolución en el 70% de la superficie de la palma, replicando la estructura biológica de la mano humana, logrando una resolución espacial de 0,1 mm, equivalente a 10.000 píxeles táctiles por centímetro cuadrado. Está equipada con un algoritmo probabilístico que genera estrategias de agarre diversas y similares a las humanas que cubren 19 tipos comunes de agarre, y puede cambiar de estrategia en solo 100 milisegundos ante situaciones inesperadas.

Para evaluar el rendimiento, el equipo de investigación realizó una gran cantidad de experimentos, y la mano biomimética F-TAC completó diversas tareas manuales en escenarios reales. En 600 experimentos reales, su tasa de éxito en el agarre de múltiples objetos aumentó significativamente, de 53,5% en sistemas sin retroalimentación táctil a 100%.

Esta mano biomimética tiene ricas escenas de aplicación potencial, incluyendo asistencia quirúrgica, ensamblaje de alta precisión, operaciones aeroespaciales y escenarios de respuesta de emergencia que requieren excelente precisión operativa.

Los hallazgos iniciales de los investigadores destacan las ventajas de la mano F-TAC, ayudando a mejorar las capacidades de percepción y movimiento de los robots. En el futuro, esta mano puede mejorarse aún más e integrarse con diferentes robots humanoides, evaluando su potencial en campos de aplicación específicos a través de más experimentos. El profesor Zhu agregó que el equipo planea continuar profundizando la fusión de percepción táctil y control robótico, explorando paradigmas de interacción somatosensorial más inteligentes, avanzando el desarrollo de la inteligencia encarnada y contribuyendo al desarrollo de la inteligencia artificial general verdaderamente universal.