Киберкожа: как учёные хотят научить человекоподобных роботов осязанию

Чтобы те точнее понимали касания и вовремя распознавали опасность.

Человекоподобные роботы могут «видеть» и «слышать», а вот изучать окружающее пространство через тактильные ощущения — нет. Решить проблему осязания исследователи пытаются как минимум несколько лет. Они хотят создать синтетическую кожу, которая позволит ботам «считывать» текстуру, силу нажатия и температуру.

Исследователи из Городского университета Гонконга разработали прототип электронной кожи NRE-skin в конце 2025 года. В материал встроена сеть гибких датчиков давления. При касании, сжатии или ударе они считывают механическое воздействие и передают сигнал дальше.

В большинстве современных систем сигналы сначала обрабатывает центральный процессор, и только потом запускается команда на движение. Это приводит к небольшой, но потенциально опасной задержке реакции.

NRE-skin работает по принципу человеческой нервной системы: она преобразует силу от касания в серию импульсов. Пока давление в пределах нормы, кожа считает его безопасным. Если оно превысит заданный порог, сигнал перенаправится напрямую к двигателям конечности и сработают «рефлексы». Так без участия центрального процессора робот сможет, например, отдернуть руку.

Кожа состоит из отдельных магнитных модулей, каждый из которых генерирует сигналы об исправности. Если модуль порезать, разорвать или отсоединить, импульс исчезнет, так что повреждённые участки можно будет быстро обнаружить, отсоединить и заменить.

Чтобы кожа робота «чувствовала» и температуру, и давление, нужно два разных типа датчиков. Но сигналы могут смешиваться, снижая точность восприятия.

Исследователи из Кембриджского университета и Университетского колледжа Лондона задумали решить эту проблему и летом 2025 года представили синтетическую кожу из гидрогеля. Это мягкий гель на основе желатина, который преобразовывает тепло и давление в электронные сигналы.

Учёные сделали из гидрогеля перчатку, надели её на руку робота, а потом нажимали на неё пальцами, плавили её и резали. Перчатка «определила» каждое действие, правда, по чувствительности гидрогелевый материал всё ещё уступает человеческой коже.

С гидрогелем также работают исследователи из Калифорниийского технологического института. Но они не стремятся наделить андроидов осязанием: да, кожа крепится к руке робота, но данные о тактильных ощущениях передаются человеку-оператору.

Исследователи из Института Макса Планка совместно с Техническим университетом Мюнхена работают над тканевой кожей для роботов, которые будут «осязать» не только руками и торсом, а всем телом.

Для цельной и растяжимой кожи вместо сети сенсоров они используют гибкий проводящий материал с несколькими электродами: по изменению электрических сигналов система определяет, где именно произошло касание, какое оно и каким было давление.

Похожую задачу решают учёные из Корнелльского университета. Они стремятся разработать кожу, которая будет давать роботу тактильную обратную связь по всей поверхности руки, чтобы применять материал в уходе за маломобильными людьми.

CushSense состоит такселей (минимальных единиц текстуры — taxels, tactile pixels), изготовленных из растяжимой ткани и гиперэластичного полимера. Именно их деформацию и обнаруживает система, учитывая место контакта и его силу.

Пока оба проекта находятся на стадии разработки. В обоих случаях исследователи рассчитывают добиться долговечности «тканей», а также невысоких конечных цен.

Китайская JQ Industries в апреле 2026 года представила одежду для роботов с функцией кожи: волокнистые датчики вплетены в саму ткань, поэтому она может принимать любую форму, не сковывая движений андроида.

Компания разработала тактильные перчатки, кожу для верхней части тела и насадки на ступни, чтобы робот мог поддерживать равновесие, и утверждает, что уже наладила промышленный выпуск материалов для производителей человекоподобных роботов.

Китайская Ensuring Technology в январе 2026 года представила сенсорную электронную кожу HexSkin, которая состоит из небольших шестиугольных сенсорных модулей, объединённых между собой как соты.

В отличие от тканевых или гидрогелевых разработок, HexSkin твёрдая. По заявлению компании, сенсоры, из которых она состоит, работают с частотой 1000 Гц. Такой уровень тактильного восприятия сопоставим с чувствительностью человеческой кожи, а форма сенсоров позволяет покрыть сложные изогнутые поверхности практически бесшовно.

Пока проект находится на стадии промышленного прототипа, но компания рассчитывает запустить массовое производство в ближайшие годы.

Несмотря на растущее количество разработок, их целесообразность ставят под сомнение и в научном сообществе, и в СМИ.

Проблема вычислительной нагрузки. Инженер из Стэнфордского университета (Минюст внёс его в реестр нежелательных в России организаций) Чжэнань Бао считает, что теперь, когда учёные могут создавать искусственную кожу со множеством датчиков, встаёт новый вопрос: как быстро и правильно обрабатывать массивы данных о давлении и температуре в реальном времени, чтобы рефлексы робота были своевременными.

Долговечность. Эластичные материалы и тонкие сенсорные слои со временем теряют проводимость и точность из‑за частых растяжений и изгибов.

Некоторые исследователи считают, что одна из самых трудных задач на сегодняшний день — это обеспечить стабильную работу датчиков в киберкоже, в частности устойчивость к механическим повреждениям, влаге, перепадам температур.

Стоимость и масштабирование. Во многих прототипах синтетической кожей покрыты лишь небольшие участки — кисти, предплечья, стопы. Часть учёных говорит о доступных ценах, но обернуть в эти материалы целого робота будет гораздо дороже — возможно, настолько, что массовый спрос так и не сформируется.

#редакция