تراشه جدیدی که به دست ربات‌ها حس لامسه می‌دهد

شرکت آمریکایی Microchip Technology از تراشه جدیدی رونمایی کرده است که به سازندگان ربات‌ها کمک می‌کند اطلاعات تماس و فشار را از سطح انگشتان ربات با سرعت بیشتری دریافت کنند. این قطعه که ATFCD52 نام دارد، برای کار با شبکه‌های متراکم حسگرهای خازنی طراحی شده و می‌تواند تغییرات بسیار کوچک ایجادشده هنگام لمس اشیا را به داده‌های دیجیتال تبدیل کند.

هدف از ساخت این تراشه، حل یکی از مشکلات مهم ربات‌های پیشرفته است: توانایی تشخیص اینکه یک جسم با چه میزان فشار نگه داشته شده و آیا در حال لغزیدن از میان انگشتان است یا خیر.

ربات‌های امروزی به کمک دوربین و هوش مصنوعی می‌توانند اشیای مختلف را شناسایی کنند، اما دیدن یک جسم با گرفتن مطمئن آن تفاوت زیادی دارد. برای مثال، ربات ممکن است بتواند یک لیوان شیشه‌ای را روی میز تشخیص دهد و دست خود را به سمت آن حرکت دهد، ولی برای برداشتن لیوان باید بداند چه نیرویی به آن وارد کند.

اگر فشار انگشتان کم باشد، لیوان ممکن است بلغزد و سقوط کند. اگر فشار بیش از اندازه باشد، احتمال آسیب دیدن جسم وجود دارد.

Microchip در اطلاعیه ۱۰ نوامبر ۲۰۲۶ اعلام کرده ATFCD52 می‌تواند بخشی از اطلاعات موردنیاز برای کنترل چنین حرکاتی را فراهم کند. این قطعه از ۵۲ خط ارتباطی حسگر پشتیبانی می‌کند و بسته به اندازه آرایه، توانایی دریافت اطلاعات با نرخ حداکثر ۸۰۰ فریم در ثانیه را دارد.

البته خود تراشه تصمیم نمی‌گیرد ربات چه نیرویی وارد کند. وظیفه آن دریافت و دیجیتالی کردن اطلاعات حسگرها است و پردازنده دیگری باید این داده‌ها را تحلیل و فرمان مناسب را تولید کند.

چرا ربات‌ها علاوه بر چشم به حس لامسه نیاز دارند؟

در سال‌های اخیر، پیشرفت مدل‌های هوش مصنوعی و دوربین‌های سه‌بعدی باعث شده ربات‌ها توانایی بیشتری برای شناسایی محیط اطراف پیدا کنند.

یک بازوی رباتیک صنعتی می‌تواند با استفاده از دوربین، موقعیت یک قطعه را تشخیص دهد و برای برداشتن آن برنامه‌ریزی کند.

اما وقتی انگشتان ربات با جسم تماس پیدا می‌کنند، اطلاعات تصویری همیشه کافی نیست.

دوربین ممکن است نشان دهد جسم میان انگشتان قرار دارد، ولی نمی‌تواند به‌تنهایی همه جزئیات نیروی واردشده به سطح آن را مشخص کند.

برای مثال، دو جسم ممکن است از نظر اندازه و شکل ظاهری مشابه باشند، اما یکی از جنس اسفنج و دیگری از پلاستیک سخت ساخته شده باشد.

اگر ربات برای هر دو از یک الگوی ثابت فشار استفاده کند، ممکن است جسم نرم بیش از اندازه فشرده شود.

در مورد اجسام لغزنده نیز مشکل دیگری وجود دارد.

ممکن است جسم هنگام بلند شدن در ابتدا پایدار به نظر برسد، اما پس از آغاز حرکت، آرام‌آرام از میان انگشتان خارج شود.

حسگرهای لمسی می‌توانند اطلاعاتی درباره تغییر شکل سطح تماس و توزیع فشار فراهم کنند.

پردازنده ربات با تحلیل این داده‌ها می‌تواند تغییر وضعیت جسم را تشخیص دهد و در صورت نیاز، نیروی گرفتن را تنظیم کند.

این همان حوزه‌ای است که Microchip برای تراشه جدید خود هدف گرفته است.

حسگر خازنی چگونه لمس را تشخیص می‌دهد؟

ATFCD52 برای استفاده همراه حسگرهای لمسی خازنی طراحی شده است.

خازن یکی از اجزای پایه مدارهای الکترونیکی است که می‌تواند بار الکتریکی را ذخیره کند.

ظرفیت خازنی به ویژگی‌هایی مانند هندسه رساناها، فاصله میان آن‌ها و ماده موجود در محیط وابسته است.

در یک حسگر لمسی خازنی، ساختار مدار طوری طراحی می‌شود که تماس یا تغییر شکل سطح حسگر، مقدار ظرفیت خازنی را تغییر دهد.

برای مثال، وقتی انگشت یک ربات جسمی را فشار می‌دهد، ممکن است لایه نرم حسگر کمی تغییر شکل دهد.

همین تغییر شکل می‌تواند بر ظرفیت الکتریکی میان الکترودهای حسگر اثر بگذارد.

تراشه اندازه‌گیری باید بتواند این تغییر کوچک را از میان سایر سیگنال‌های الکتریکی تشخیص دهد.

در یک حسگر ساده، ممکن است تنها یک ناحیه تماس بررسی شود، اما برای ایجاد حس لامسه دقیق‌تر می‌توان تعداد زیادی ناحیه کوچک را در کنار هم قرار داد.

این ساختار به شکل یک آرایه دوبعدی عمل می‌کند.

هر بخش از آرایه اطلاعاتی درباره تماس در موقعیت مشخصی از سطح حسگر تولید می‌کند.

وقتی این اطلاعات کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، می‌توان تصویری از نحوه تماس جسم با سطح انگشت ربات به دست آورد.

ATFCD52 برای دریافت اطلاعات چنین آرایه‌هایی ساخته شده است.

آرایه ۳۲ در ۲۰ چه معنایی دارد؟

یکی از مشخصات مهم تراشه جدید، پشتیبانی از حداکثر ۳۲ خط ارسال یا TX و ۲۰ خط دریافت یا RX است.

این خطوط در ساختار حسگر خازنی برای ایجاد و اندازه‌گیری سیگنال‌های مربوط به نقاط مختلف آرایه استفاده می‌شوند.

در یک طراحی ماتریسی، ترکیب خطوط ارسال و دریافت می‌تواند امکان بررسی تعداد زیادی موقعیت حسگری را فراهم کند.

اگر از حداکثر ۳۲ خط ارسال و ۲۰ خط دریافت در یک ماتریس مناسب استفاده شود، تعداد تقاطع‌های بالقوه به ۶۴۰ نقطه می‌رسد.

با این حال، این عدد نباید با تعداد کانال‌های مستقل الکترونیکی تراشه اشتباه گرفته شود.

Microchip تعداد مسیرهای ارتباطی قابل پشتیبانی را ۵۲ خط اعلام کرده است و تعداد نقاط واقعی حسگری به نحوه طراحی آرایه بستگی دارد.

برای مثال، یک انگشت ربات ممکن است فقط به آرایه‌ای کوچک برای بررسی سطح تماس نیاز داشته باشد.

در مقابل، بخش بزرگ‌تری از یک دست مصنوعی یا رباتیک می‌تواند از آرایه متراکم‌تری استفاده کند.

امکان انتخاب ابعاد آرایه به سازنده اجازه می‌دهد میان دقت مکانی، سرعت دریافت اطلاعات و پیچیدگی طراحی تعادل برقرار کند.

شرکت اعلام کرده ATFCD52 برای آرایه‌های دوبعدی با فاصله کم میان نقاط حسگری مناسب است.

البته تعداد زیاد نقاط اندازه‌گیری به‌تنهایی نشان نمی‌دهد ربات می‌تواند نوع هر ماده یا شکل تمام اجسام را با قطعیت تشخیص دهد.

برای چنین کاری به تحلیل داده‌ها و گاهی ترکیب چند نوع حسگر نیاز است.

دریافت اطلاعات تا ۸۰۰ بار در ثانیه

یکی از ویژگی‌های برجسته ATFCD52 سرعت دریافت اطلاعات است.

Microchip اعلام کرده تراشه بسته به اندازه آرایه می‌تواند به نرخ حداکثر ۸۰۰ فریم در ثانیه برسد.

به عبارت دیگر، در پیکربندی مناسب، اطلاعات آرایه حسگری می‌تواند در هر ثانیه تا ۸۰۰ بار به‌روزرسانی شود.

فاصله زمانی میان دو فریم در این نرخ حدود ۱٫۲۵ میلی‌ثانیه است.

این سرعت برای کاربردهایی اهمیت دارد که شرایط تماس جسم با انگشت ربات به‌سرعت تغییر می‌کند.

برای مثال، هنگام برداشتن یک جسم، ممکن است اصطکاک میان سطح آن و انگشت کافی نباشد.

اگر ربات بتواند نشانه‌های آغاز لغزش را سریع تشخیص دهد، امکان تنظیم فشار پیش از افتادن جسم بیشتر می‌شود.

البته نرخ ۸۰۰ هرتز مربوط به دریافت داده در شرایط مشخص است، نه زمان کامل واکنش ربات.

برای تغییر فشار انگشت، اطلاعات باید از تراشه به پردازنده منتقل شوند، الگوریتم کنترل تصمیم بگیرد و موتور یا عملگر مکانیکی فرمان را اجرا کند.

هرکدام از این مراحل زمان مشخصی نیاز دارند.

بنابراین نباید نتیجه گرفت تمام ربات‌های مجهز به این تراشه در ۱٫۲۵ میلی‌ثانیه به یک رویداد واکنش نشان خواهند داد.

سرعت واقعی واکنش به طراحی کامل سامانه بستگی دارد.

حساسیت کمتر از یک فمتوفاراد چه اهمیتی دارد؟

Microchip می‌گوید تراشه جدید می‌تواند تغییرات ظرفیت خازنی کوچک‌تر از یک فمتوفاراد را تفکیک کند.

فمتوفاراد واحد بسیار کوچکی از ظرفیت الکتریکی است.

یک فمتوفاراد برابر با یک میلیونیمِ یک میلیاردم فاراد است.

برای مقایسه، خازن‌هایی که در مدارهای الکترونیکی معمولی استفاده می‌شوند اغلب ظرفیت‌هایی بسیار بزرگ‌تر دارند.

در حسگرهای لمسی ظریف، تغییر شکل اندک یک لایه نرم ممکن است تنها تغییر بسیار کوچکی در ظرفیت الکتریکی ایجاد کند.

اگر ابزار اندازه‌گیری حساسیت کافی نداشته باشد، این تغییر ممکن است در میان نویز مدار گم شود.

Microchip تلاش کرده با افزایش حساسیت، امکان تشخیص تغییرات کوچک ناشی از تماس سبک را فراهم کند.

این موضوع به‌خصوص هنگام گرفتن اجسام ظریف اهمیت دارد.

برای نمونه، لمس سطح یک میوه نرم یا قطعه‌ای بسیار سبک می‌تواند اطلاعات متفاوتی نسبت به گرفتن ابزار فلزی تولید کند.

با این حال، حساسیت الکتریکی کمتر از یک فمتوفاراد به معنای تشخیص یک نیروی مکانیکی ثابت برای تمام حسگرها نیست.

رابطه میان ظرفیت خازنی و نیروی واردشده به جنس ماده، هندسه حسگر و نحوه کالیبراسیون بستگی دارد.

بنابراین سازنده ربات باید سامانه حسگری خود را آزمایش کند تا بتواند اطلاعات الکتریکی را به برآورد مناسب نیرو تبدیل کند.

تفاوت نیروی عمودی و نیروی برشی در گرفتن اجسام

یکی از نکات مهم در توضیح Microchip، امکان استفاده از داده‌های تراشه برای برآورد نیروهای عمودی و برشی است.

نیروی عمودی یا Normal Force به نیرویی گفته می‌شود که عمود بر سطح تماس وارد می‌شود.

برای مثال، وقتی انگشت ربات جسمی را فشار می‌دهد، بخشی از نیروی واردشده در راستای عمود بر سطح است.

در مقابل، نیروی برشی یا Shear Force در امتداد سطح تماس عمل می‌کند.

اگر جسم در حال لغزیدن باشد، نیروهای مرتبط با حرکت جانبی می‌توانند اطلاعات مهمی درباره وضعیت تماس فراهم کنند.

یک ربات برای گرفتن مطمئن اجسام، فقط به دانستن میزان فشار عمودی نیاز ندارد.

تغییرات نیروی برشی نیز ممکن است نشان دهد جسم در حال حرکت نسبت به انگشتان است.

Microchip توضیح داده داده‌های آرایه حسگر می‌توانند در اختیار پردازنده بیرونی قرار گیرند تا نیروهای تماس برآورد شوند.

اما خود ATFCD52 مستقیماً نیروی مکانیکی را با واحد نیوتن اندازه‌گیری نمی‌کند.

تراشه تغییرات ظرفیت خازنی را دیجیتالی می‌کند و تفسیر مکانیکی این اطلاعات به طراحی حسگر و الگوریتم پردازشی وابسته است.

این تفاوت برای درک نقش واقعی محصول اهمیت زیادی دارد.

چگونه تراشه با نویز موتورهای ربات مقابله می‌کند؟

محیط داخلی یک ربات معمولاً از نظر الکتریکی کاملاً آرام نیست.

موتورهای سروو، مبدل‌های توان و مدارهای سوئیچینگ می‌توانند سیگنال‌های مزاحم ایجاد کنند.

این نویزها ممکن است اندازه‌گیری تغییرات کوچک ظرفیت خازنی را دشوار کنند.

برای مثال، اگر یک حسگر در نزدیکی موتور انگشت ربات نصب شده باشد، تغییرات جریان و ولتاژ موتور ممکن است بر کیفیت اندازه‌گیری اثر بگذارند.

Microchip برای مقابله با چنین شرایطی دو قابلیت را معرفی کرده است.

نخست، تغییر فرکانس اندازه‌گیری یا Frequency Hopping است.

در این روش، سامانه می‌تواند فرکانس کاری را تغییر دهد تا از بعضی نواحی دارای تداخل فاصله بگیرد.

قابلیت دوم Oversampling یا نمونه‌برداری افزوده است.

این روش می‌تواند با دریافت و پردازش چند اندازه‌گیری، به بهبود کیفیت اطلاعات در شرایط مناسب کمک کند.

ترکیب این قابلیت‌ها برای افزایش قابلیت استفاده از حسگر در محیط‌های دارای نویز در نظر گرفته شده است.

البته وجود سازوکارهای کاهش نویز به معنی حذف کامل تمام تداخل‌های الکتریکی نیست.

طراحی برد، اتصال زمین، مسیر سیم‌ها و شرایط نصب حسگر همچنان بر کیفیت داده‌ها اثر دارند.

چرا ۲۰ مسیر دریافت موازی اهمیت دارند؟

در معماری ATFCD52 از ۲۰ بخش آنالوگ دریافت به‌صورت موازی استفاده شده است.

این بخش‌ها که Analog Front End نام دارند، وظیفه دریافت و آماده‌سازی سیگنال‌های آنالوگ حسگر را برعهده دارند.

در بعضی سامانه‌های اندازه‌گیری، مسیرهای مختلف به‌صورت نوبتی بررسی می‌شوند.

اما استفاده از مسیرهای موازی می‌تواند امکان دریافت هم‌زمان اطلاعات بیشتری را فراهم کند.

Microchip می‌گوید تراشه جدید قادر است تمام ۲۰ خط دریافت را به‌صورت هم‌زمان نمونه‌برداری کند.

این ویژگی به افزایش سرعت بررسی آرایه‌های حسگری کمک می‌کند.

در یک دست رباتیک، ممکن است اطلاعات تماس در بخش‌های مختلف انگشت به‌سرعت تغییر کند.

هرچه اختلاف زمانی میان اندازه‌گیری نقاط مختلف کمتر باشد، تحلیل وضعیت تماس می‌تواند اطلاعات هماهنگ‌تری در اختیار پردازنده قرار دهد.

البته نرخ نهایی دریافت داده همچنان به اندازه آرایه و تنظیمات انتخاب‌شده بستگی دارد.

همچنین تعداد مسیرهای دریافت موازی با تعداد انگشت‌های قابل کنترل ربات ارتباط مستقیمی ندارد.

سازنده باید براساس تعداد حسگرها و معماری الکترونیکی دست، نحوه استفاده از تراشه را تعیین کند.

نقش پردازنده اصلی در کنترل انگشتان

ATFCD52 یک پردازنده مرکزی هوش مصنوعی یا کنترل‌کننده کامل ربات نیست.

این قطعه در بخش دریافت اطلاعات حسگر فعالیت می‌کند.

پس از تبدیل سیگنال‌های خازنی به داده دیجیتال، اطلاعات باید به پردازنده یا کنترل‌کننده دیگری ارسال شوند.

Microchip اعلام کرده محصول جدید می‌تواند همراه ریزکنترل‌کننده‌ها، ریزپردازنده‌ها و FPGAهای این شرکت استفاده شود.

انتخاب نوع پردازنده به پیچیدگی کاربرد بستگی دارد.

برای مثال، در یک ابزار ساده ممکن است ریزکنترل‌کننده‌ای کوچک برای بررسی مقدار تماس و صدور فرمان کافی باشد.

اما در یک دست رباتیک پیچیده با چندین انگشت، ممکن است پردازش هم‌زمان اطلاعات حسگر، تصویر و وضعیت موتور به توان محاسباتی بیشتری نیاز داشته باشد.

پردازنده می‌تواند از داده‌های حسگر برای تشخیص تغییر تماس استفاده کند.

سپس الگوریتم کنترل تصمیم می‌گیرد آیا لازم است نیروی انگشت افزایش پیدا کند، کاهش یابد یا بدون تغییر باقی بماند.

فرمان نهایی به عملگرها فرستاده می‌شود.

بنابراین عملکرد مناسب به همکاری چند بخش وابسته است: حسگر، تراشه دریافت داده، پردازنده، نرم‌افزار کنترل و موتورهای مکانیکی.

کاربرد تراشه در ربات‌های انسان‌نما

یکی از بازارهای هدف ATFCD52 ربات‌های انسان‌نما هستند.

این ربات‌ها معمولاً برای انجام وظایفی طراحی می‌شوند که محیط آن‌ها در اصل برای انسان ساخته شده است.

برای مثال، ممکن است لازم باشد ربات دستگیره در را بچرخاند، جعبه‌ای را جابه‌جا کند یا ابزار مشخصی را بردارد.

انجام چنین فعالیت‌هایی به هماهنگی میان تشخیص بصری، برنامه‌ریزی حرکت و کنترل انگشتان نیاز دارد.

اگر ربات فقط براساس شکل ظاهری جسم تصمیم بگیرد، ممکن است میزان فشار لازم را به‌درستی انتخاب نکند.

حسگرهای لمسی می‌توانند اطلاعات بیشتری درباره وضعیت تماس فراهم کنند.

برای نمونه، هنگام گرفتن یک بطری پلاستیکی، انگشتان ربات باید فشار کافی برای جلوگیری از افتادن آن وارد کنند، اما نباید بطری را بیش از اندازه تغییر شکل دهند.

وجود اطلاعات لمسی سریع می‌تواند به توسعه الگوریتم‌های کنترل ظریف‌تر کمک کند.

با این حال، Microchip هنوز اعلام نکرده که یک ربات انسان‌نمای مشخص در مقیاس تجاری از ATFCD52 استفاده می‌کند.

معرفی قطعه نشان‌دهنده فراهم شدن یک گزینه سخت‌افزاری برای طراحان است، نه اثبات عملکرد آن در همه ربات‌های انسان‌نمای موجود.

آیا پوست الکترونیکی با این فناوری امکان‌پذیر می‌شود؟

Microchip در کنار رباتیک، پوست الکترونیکی یا Electronic Skin را یکی از کاربردهای احتمالی تراشه معرفی کرده است.

پوست الکترونیکی به ساختارهای حسگری انعطاف‌پذیری گفته می‌شود که می‌توانند اطلاعاتی مانند فشار یا تماس را از سطحی گسترده دریافت کنند.

این فناوری ممکن است روی انگشتان ربات، تجهیزات پوشیدنی یا بعضی ابزارهای پژوهشی نصب شود.

برای مثال، می‌توان آرایه‌ای از حسگرها را روی سطحی نرم قرار داد تا تغییر شکل بخش‌های مختلف آن ثبت شود.

تراشه‌ای مانند ATFCD52 می‌تواند اطلاعات خازنی چنین آرایه‌ای را دریافت کند.

با این حال، ساخت پوست الکترونیکی فقط به انتخاب تراشه وابسته نیست.

مواد مورد استفاده باید از نظر انعطاف، دوام و پایداری ویژگی‌های مناسبی داشته باشند.

همچنین اتصال تعداد زیادی حسگر به مدارهای پردازشی باید با مصرف انرژی و فضای قابل‌قبول انجام شود.

مسئله دیگر، کالیبراسیون و تفسیر اطلاعات است.

اگر سطح حسگر خم شود یا تغییر شکل دائمی پیدا کند، ممکن است رابطه میان ظرفیت خازنی و نیروی تماس تغییر کند.

بنابراین پوست الکترونیکی پیشرفته به طراحی هماهنگ مواد، الکترونیک و نرم‌افزار نیاز دارد.

دستکش‌های هوشمند و ابزارهای واقعیت افزوده

کاربردهای ATFCD52 به ربات‌ها محدود نیستند.

Microchip از دستکش‌های ثبت داده، تجهیزات بازی و ابزارهای واقعیت افزوده نیز نام برده است.

در یک دستکش هوشمند می‌توان حسگرهایی را در قسمت‌های مختلف انگشت یا کف دست قرار داد.

این حسگرها ممکن است اطلاعات تماس کاربر با اجسام را ثبت کنند.

در محیط پژوهشی، چنین اطلاعاتی می‌تواند برای بررسی روش گرفتن ابزار یا تحلیل الگوهای حرکت دست کاربرد داشته باشد.

در بازی‌ها و محیط‌های واقعیت افزوده نیز حسگرهای لمسی می‌توانند اطلاعاتی درباره تعامل کاربر با تجهیزات فیزیکی فراهم کنند.

البته ثبت لمس با ایجاد احساس لمس تفاوت دارد.

ATFCD52 برای دریافت داده از حسگرها طراحی شده و به‌تنهایی نمی‌تواند بازخورد لمسی ایجاد کند.

اگر سازنده بخواهد لرزش یا فشار قابل احساس به دست کاربر منتقل کند، به عملگرها و مدارهای کنترلی دیگری نیاز خواهد داشت.

Microchip همچنین زیراندازها و سطوح ثبت فشار را از کاربردهای احتمالی محصول معرفی کرده است.

این تنوع نشان می‌دهد شرکت به دنبال عرضه تراشه به سازندگانی فراتر از صنعت رباتیک است.

ابزار توسعه EV-ATFCD52 چه کمکی می‌کند؟

همراه معرفی تراشه جدید، Microchip از برد ارزیابی EV-ATFCD52 نیز نام برده است.

برد ارزیابی به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد یک قطعه الکترونیکی را پیش از طراحی محصول اختصاصی بررسی کنند.

مهندسان می‌توانند حسگرهای خازنی خود را به این برد متصل کنند و رفتار آن‌ها را در شرایط مختلف ارزیابی کنند.

این مرحله برای انتخاب مواد حسگر اهمیت دارد.

برای مثال، ممکن است دو نوع ماده نرم در برابر فشار یکسان تغییرات ظرفیت خازنی متفاوتی ایجاد کنند.

با استفاده از ابزار ارزیابی می‌توان داده‌های مربوط به عملکرد آن‌ها را ثبت و مقایسه کرد.

Microchip همچنین نرم‌افزاری به نام ATFCD52 Configurator ارائه کرده است.

این برنامه برای تنظیم پارامترهای دستگاه و ثبت اطلاعات در زمان واقعی استفاده می‌شود.

به این ترتیب، توسعه‌دهنده می‌تواند تنظیمات مختلف دریافت داده را آزمایش کند و نتایج را مشاهده کند.

وجود ابزار آماده توسعه ممکن است زمان لازم برای شروع آزمایش یک ایده را کاهش دهد.

با این حال، سازنده محصول نهایی همچنان باید مدار اختصاصی، نرم‌افزار کنترلی و روش‌های آزمون مناسب را توسعه دهد.

قیمت و وضعیت عرضه تراشه جدید

Microchip اعلام کرده ATFCD52 اکنون برای خرید از طریق شرکت و شبکه توزیع‌کنندگان مجاز آن ارائه می‌شود.

بنابراین این خبر صرفاً معرفی یک پروژه پژوهشی یا نمونه آزمایشگاهی نیست.

با این حال، شرکت در اطلاعیه عمومی خود قیمت یکسانی برای تمام حجم‌های خرید اعلام نکرده است.

در صنعت نیمه‌رسانا، قیمت قطعات ممکن است به تعداد سفارش، نوع بسته‌بندی، شرایط تأمین و قرارداد مشتری وابسته باشد.

برای سازندگان ربات، قیمت خود تراشه فقط یکی از اجزای هزینه سامانه لمسی است.

آرایه حسگر، مواد انعطاف‌پذیر، برد الکترونیکی، پردازنده، سیم‌کشی و نرم‌افزار نیز در هزینه نهایی نقش دارند.

همچنین لازم است قطعات از نظر دوام و قابلیت اعتماد در محیط واقعی بررسی شوند.

برای مثال، دست رباتی که هزاران بار در روز اجسام را جابه‌جا می‌کند، ممکن است با فرسودگی سطح حسگر روبه‌رو شود.

بنابراین استفاده از یک تراشه حساس و سریع به‌تنهایی تضمین نمی‌کند سامانه لمسی نهایی ارزان یا بادوام باشد.

آیا این تراشه به معنی نزدیک شدن ربات‌ها به توانایی دست انسان است؟

دست انسان ترکیبی پیچیده از استخوان، عضله، تاندون، پوست و گیرنده‌های حسی است.

ما هنگام گرفتن یک جسم، اطلاعات متنوعی درباره فشار، لغزش، حرکت و ویژگی‌های سطح دریافت می‌کنیم.

مغز این اطلاعات را با تجربه و مشاهده ترکیب می‌کند تا نیروی لازم برای نگه داشتن جسم تنظیم شود.

ساخت سامانه‌ای مصنوعی که تمام این قابلیت‌ها را بازسازی کند، همچنان چالشی مهم در رباتیک است.

ATFCD52 تنها یکی از اجزای چنین سامانه‌ای را فراهم می‌کند: دریافت سریع و حساس اطلاعات حسگرهای خازنی.

این قطعه نه جایگزین پوست مصنوعی است و نه به‌تنهایی توانایی تشخیص جنس یا شکل تمام اجسام را ایجاد می‌کند.

با این حال، کیفیت اطلاعات ورودی یکی از عوامل مهم در توسعه کنترل دقیق‌تر است.

هرچه ربات بتواند تغییرات تماس را با جزئیات بیشتری دریافت کند، توسعه‌دهندگان امکان بیشتری برای طراحی الگوریتم‌های مناسب خواهند داشت.

در نهایت، خبر ۱۰ نوامبر ۲۰۲۶ نشان‌دهنده ورود یک قطعه تخصصی جدید به بازار حسگرهای لمسی است.

تراشه ATFCD52 با پشتیبانی از آرایه‌های متراکم، نرخ دریافت داده تا ۸۰۰ فریم در ثانیه و حساسیت کمتر از یک فمتوفاراد، می‌تواند در ساخت نسل تازه‌ای از سامانه‌های لمسی به کار رود.

اما میزان تأثیر واقعی آن بر توانایی دست‌های رباتیک باید در محصولات عملی و با آزمون‌های مستقل مشخص شود.

آنچه اکنون تأیید شده، عرضه یک تراشه برای اندازه‌گیری دقیق‌تر تغییرات خازنی است؛ فناوری‌ای که می‌تواند به ربات‌ها کمک کند علاوه بر دیدن اجسام، اطلاعات بیشتری درباره تماس فیزیکی با آن‌ها داشته باشند.

منبع: Microchip Technology، The Robot Daily، StreetInsider