Roboți. Sursa foto: Pixabay
Din cuprinsul articolului
Cercetătorii au reușit un nou progres remarcabil în domeniul tehnologiei: dezvoltarea unor roboți capabili să „simtă” durerea și să reacționeze mult mai repede decât oamenii, informează Fox News.
Revoluție în robotică: apar roboții capabili să simtă durerea
O piele electronică neuromorfică le permite roboților umanoizi să simtă atingerea, să detecteze daunele și să reacționeze instantaneu. Dacă atingi din greșeală o suprafață încinsă, mâna se retrage aproape reflex, înainte ca mintea să apuce să proceseze ce s-a întâmplat. Acele fracțiuni de secundă pot face diferența între o simplă sperietură și o rană serioasă.
Reacția este posibilă datorită nervilor senzoriali din piele, care trimit semnale directe către măduva spinării. Aceasta activează imediat mușchii, în timp ce creierul primește informația abia ulterior. Este un mecanism de protecție extrem de eficient, pe care majoritatea roboților nu îl pot reproduce.
În cazul roboților umanoizi clasici, contactul cu un obiect periculos declanșează un proces mult mai lent. Datele sunt colectate de senzori, transmise către un procesor central pentru analiză, iar abia apoi sunt trimise comenzi către motoare. Chiar și întârzieri aproape imperceptibile pot duce la deteriorarea componentelor sau la situații riscante pentru oamenii din jur.
Odată cu integrarea tot mai frecventă a roboților în locuințe, spitale și medii industriale, aceste limitări devin o problemă serioasă. De aceea, cercetătorii au dezvoltat o piele electronică neuromorfică, capabilă să proceseze informația local și să genereze reacții aproape instantanee, imitând reflexele umane.
Noua tehnologie promite roboți mai siguri, mai rapizi și mai adaptați interacțiunilor directe cu oamenii, marcând un pas important spre mașini care nu doar execută comenzi, ci și „înțeleg” pericolul în timp real.
O piele robotică care simte ca un sistem nervos uman
Cercetătorii de la Academia Chineză de Științe și universitățile partenere fac un pas revoluționar în robotică, dezvoltând o piele electronică neuromorfă, numită NRE-skin. Spre deosebire de pieile robotice tradiționale, care doar detectează atingerea, noua piele poate recunoaște și durerea, asemănător cu modul în care reacționează corpul uman. Această diferență, spun oamenii de știință, ar putea schimba radical felul în care roboții interacționează cu mediul și cu oamenii.
Roboți umanoizi. Sursă foto: X.com
Cum funcționează pielea electronică neuromorfică: Structura pielii este pe patru straturi care imită funcționarea pielii și a nervilor umani. Stratul superior acționează ca o protecție, similar epidermei. Sub el se află senzori și circuite care reproduc nervii senzoriali.
Chiar și fără atingere, pielea trimite periodic impulsuri electrice către robot, la intervale de 75–150 de secunde, pentru a verifica starea sa. Dacă pielea este deteriorată, semnalul se oprește și robotul detectează imediat locul afectat, alertând operatorul. O atingere normală generează semnale neuronale transmise procesorului central pentru interpretare, însă presiunea excesivă declanșează un răspuns diferit
Cum detectează roboții durerea și declanșează reflexe instantanee
Când forța depășește un prag prestabilit, pielea produce un vârf de înaltă tensiune care ajunge direct la motoare, ocolind procesorul central. Rezultatul este un reflex rapid, similar retragerii instinctive a unui braț uman după ce atinge o suprafață fierbinte. Semnalul de durere este declanșat doar de contactul periculos, prevenind reacțiile exagerate. Această abordare sporește siguranța și face interacțiunea cu roboții mai naturală.
Pielea robotică face reparațiile rapide: NRE-skin este construită din „plasturi” magnetici care se îmbină ca niște piese de construcție. Dacă o secțiune se deteriorează, aceasta poate fi îndepărtată și înlocuită rapid fără a înlocui întreaga suprafață, economisind timp și bani și menținând roboții funcționali mai mult timp.
Importanța simțului durerii pentru roboții din lumea reală
Viitorii roboți de serviciu vor lucra cot la cot cu oamenii, asistând pacienți, persoane în vârstă sau operând în medii aglomerate. Un sistem tactil care detectează durerea și rănile îi face mai conștienți și mai de încredere.
În plus, reduce riscul accidentelor cauzate de reacții întârziate sau supraîncărcarea senzorilor. Echipa de cercetare susține că designul inspirat de neuroni îmbunătățește siguranța și interacțiunea om-robot, făcând roboții mai receptivi și mai „umani” în comportament.
Următoarea provocare pentru cercetători este sensibilitatea simultană: pielea ar trebui să detecteze mai multe atingeri fără confuzie. Dacă acest obiectiv va fi atins, roboții umanoizi vor putea realiza sarcini complexe, menținând în același timp o atenție constantă la pericol.
