O descoperire tehnologică revoluționară promite să schimbe modul în care roboții interacționează cu mediul înconjurător și cu oamenii. Cercetătorii de la Universitatea din Glasgow au realizat un prototip de piele electronică pentru roboți, capabilă să simtă durerea în mod similar cu ființele umane. Această inovare nu doar că sporește siguranța în utilizarea unor astfel de mașini, ci deschide și noi orizonturi în domeniul roboticii și al interacțiunii om-mașină.

Sistemul de protecție bazat pe durere artificială

Ideea centrală a cercetării constă în crearea unui sistem de reacție rapidă, inspirat din răspunsurile reflexe umane. Robotul, dotat cu o mână robotică articulată și cu o „piele electronică” flexibilă, a fost expus la un obiect metalic, fiind înțepat în palmă. La primul contact, mâna robotului s-a retras instantaneu, simulând un reflex de protecție. Această reacție rapidă, neașteptată de tehnologie, nu este înțeleasă ca o emoție, ci ca un mecanism tehnic de protecție care poate preveni daunele fizice, fie din partea robotului, fie din mediul înconjurător.

Inovație inspirată din sistemul nervos uman

Diferența majoră față de sistemele anterioare constă în modul de procesare a senzațiilor. Până acum, „e-skin”-urile foloseau o rețea de senzori dispersa, care trimiteau date către un calculator central, unde se interpreta apoi semnalul pentru a dicta reacția. Această metodă, însă, implica întârziere, ceea ce poate fi critic în situații de urgență sau reacții la evenimente imediate.

Echipa de cercetare din Glasgow a adoptat o abordare inspirată de sistemul nervos periferic al corpului uman. În corp, anumite procese sunt administrate local, la nivelul pielii, iar creierul primește doar o informație comprimată, suficientă pentru a declanșa reflexe rapide. În această idee, cercetătorii au dezvoltat conceptul de „in-skin learning”: o învățare și procesare a semnalelor direct în pielea robotului, evitând timpul consumator necesar transmiterii datelor către un computer central.

Tehnologia, explicată simplu

Pielea electrică a robotului este alcătuită dintr-un material flexibil, umplut cu nanofire capabile să transmită semnale către o rețea de tranzistori sinaptici – un model inspirat din conexiunile din sistemul nervos. La contact, aceste senzori modifică rezistența electrică proporțional cu forța aplicată. În mod normal, asemenea senzori există în multe sisteme robotice, dar diferența esențială este în modul în care aceste semnale sunt procesate.

Sistemul inovator integrează un circuit care imită o sinapsă biologică. În loc să trimită masiv date către un calculator, acesta produce un „ spike” electric – un impuls – a cărui frecvență crește în funcție de intensitatea atingerii. Astfel, robotul „învață” să reacționeze în mod instinctiv: dacă intensitatea impulsului depășește un anumit prag, mâna se retraiește automat. Este o reacție imediată, similară cu reflexele umane, în care semnalul ajunge la creier doar după ce reacția a fost deja declanșată.

Perspective și aplicații ale „durerii” în robotică

Această tehnologie de „durere artificială” devine astfel un sistem de protecție eficient, atât pentru robot, cât și pentru cei din jur. În mediile industriale, de exemplu, robotul va putea preveni accidente sau daune serioase, oprindu-se în mod automat atunci când detectează presiuni sau contact dureros. În domeniul sănătății sau al roboților de asistență, aceasta ar putea însemna o interacțiune mai sigură și mai naturală, învățând să recunoască limitele contactului uman sau al mediului și să reacționeze în consecință.

Cercetătorii au și viziuni pe termen lung, sugerând că aceste piei electronice sofisticate ar putea fi folosite în roboti care explorează mediul sau interacționează cu lumea într-un mod mult mai intuitiv. În viitor, roboții nu doar că „vor simți” contactul, ci vor putea și să înțeleagă modul în care trebuie să se adapteze pentru a interacționa în mod optim cu oamenii sau cu mediul înconjurător. În esență, această inovație reprezintă o etapă importantă în dezvoltarea roboților învață și reacționează ca niște ființe vii, cu reflexe și protecție în timp real.

Sursa: Playtech.ro