Kina razvija e-kožu koja omogućava humanoidnim robotima da osete bol

Istraživači u Kini su razvili neuromorfnu robotsku elektronsku kožu koja omogućava humanoidnim robotima da osete dodir, detektuju povrede i reaguju na štetan kontakt brzim i refleksnim pokretima. Ovaj projekat je fokusiran na dugogodišnje ograničenje u robotici. Kada ljudi dodirnu nešto opasno vruće ili oštro, senzorni nervi šalju signale direktno u kičmenu moždinu, izazivajući gotovo trenutno povlačenje pre nego što mozak u potpunosti obradi bol. Tako ovaj refleksni odgovor pomaže u sprečavanju ozbiljnih povreda.

Međutim, humanoidni roboti se obično oslanjaju na centralizovanu obradu. Podaci senzora moraju se preneti u centralnu procesorsku jedinicu, analizirati, a zatim pretvoriti u motorne komande. Čak i mala kašnjenja u ovom procesu mogu rezultirati oštećenjem, posebno jer roboti sve više rade oko ljudi. Kako se roboti sele iz kontrolisanih industrijskih okruženja u domove, bolnice i javne prostore, istraživači tvrde da im je potrebno više instinktivnih načina za interakciju sa svojim okruženjem. Novorazvijena neuromorfna robotska e-koža dizajnirana je da mašinama pruži tu mogućnost, piše Klix.ba.

Većina postojećih robotskih koža funkcionišu kao senzori pritiska, detektujući kontakt bez razumevanja njegove ozbiljnosti. One mogu da registruju da je nešto dodirnulo robota, ali ne mogu da utvrde da li je interakcija potencijalno štetna. Međutim, neuromorfna robotska e-koža, ili NRE-koža, ide dalje oponašajući način na koji biološka koža obrađuje senzorne informacije. Koristi hijerarhijsku, neuronskim sistemom inspirisanu arhitekturu, koja pretvara taktilne ulaze u električne impulsne nizove slične signalima koje prenose ljudski nervi.

Koža je izgrađena od četiri sloja, a njen najudaljeniji sloj deluje kao zaštitna površina slična ljudskom epidermu. Ispod njega se nalaze senzori i sklopovi koji se ponašaju poput senzornih živaca, stalno prateći pritisak, silu i strukturni integritet. Čak i kada je netaknuta, koža šalje periodične električne impulse centralnom procesoru robota, signalizirajući da sistem normalno funkcioniše. Ako je koža posečena ili oštećena, ovi impulsi prestaju, omogućavajući robotu da otkrije povredu i identifikuje njenu lokaciju.

Kada dođe do kontakta, koža generiše električne šiljke koji kodiraju informacije o primenjenom pritisku. U normalnim uslovima, ovi signali se usmeravaju do centralnog procesora radi interpretacije. Međutim, kada sila pređe unapred postavljeni prag koji ukazuje na potencijalnu bol ili oštećenje, sistem reaguje drugačije. Signal visokog napona se šalje direktno motorima robota, zaobilazeći centralni procesor i pokrećući trenutni refleks, poput povlačenja ruke.

Neuromorfna robotska e-koža ima hijerarhijsku, neuronski inspirisanu arhitekturu koja omogućava osetljivost na dodir visoke rezolucije, aktivno otkrivanje bola i povreda lokalnim refleksima i modularnu brzu popravku. Ovaj dizajn značajno poboljša a robotski dodir, sigurnost i intuitivnu interakciju čoveka i robota za empatične servisne robote, napisali su istraživači.

Koža je takođe dizajnirana za brzo održavanje. Sastoji se od magnetnih, modularnih zakrpa koje se mogu brzo odvojiti i zameniti, što omogućava popravku oštećenih delova u sekundama, umesto da zahteva opsežno servisiranje.

Istraživački tim sada radi na poboljšanju osetljivosti sistema kako bi mogao precizno da obrađuje ​​više istovremenih tačaka dodira, što je ključni zahtev za robote koji rade u složenim, nepredvidivim ljudskim okruženjima