Un pas major în dezvoltarea roboților umani, care să devină mai siguri și mai interactivi în mediul înconjurător, a fost făcut de o echipă de ingineri de la Universitatea din Glasgow. Aceștia au creat o „piele electronică” capabilă să simtă durerea, nu ca o emoție, ci ca un semnal tehnic de protecție, similar cu reflexele umane. Într-un experiment recent, un robot umanoid a fost înțepat într-un punct sensibil al palmei cu un obiect metalic, reacția fiind imediată: mâna robotului s-a retras instinctiv, ca și cum ar fi încercat să se apere de o rană gravă. Acest moment marchează un avans semnificativ în dezvoltarea tehnologiilor de senzori integri în robotică, care să permită mașinilor să devină mai receptive și mai sigure în interacțiunea lor cu oamenii.
O nouă paradigmă în tehnologia senzorială pentru roboți
Spre deosebire de vechile sisteme, care se bazau pe o rețea dispersată de senzori capabili să transmită date către un computer central pentru procesare, noua abordare inspirată din biologia umană aduce un nivel superior de eficiență. În aceste sisteme mai vechi, semnalele trimise către procesare centrală puteau întâmpina întârzieri, fapt care în situații de urgență putea fi periculos. În schimb, cercetătorii de la Glasgow au încercat să îmbunătățească această tehnologie punând accent pe procesare în local, chiar în pielea robotului.
Această metodă, numită „învațare în piele” sau „in-skin learning”, face ca semnalele de la senzori să fie procesate direct în piele, similat cu modul în care sistemul nervos periferic receptează semnalul la nivelul pielii umane. Această idee a permis crearea unui sistem care nu doar detectează contactul sau presiunea, ci și reacționează instantaneu, generând reflexe automate. În cazul robotului, această reacție a fost exprimată prin retragerea automată a mâinii doar după câteva milisecunde de la contact, o reacție esențială pentru evitarea avariilor.
Tehnologia din spatele „pielii electrice” și aplicațiile sale
Senzorii plasați pe suprafața flexibilă a palmei robotului constau în nanofire care transmit semnale către o rețea inovatoare formată din 168 de tranzistori sinaptici. Atunci când pielea robotului este atinsă, rezistența electrică a acestei rețele se modifică proporțional cu forța de contact. În loc să transmită întreaga matrice de date către un computer central, sistemul artificial imită procesul sinaptic al creierului: răspunsul la stimul a fost redus la un semnal simplificat, numit „spike”. Aceasta este o impulsie de tensiune whose frecvența crește odată cu intensitatea contactului, permițând robotului să „înțeleagă” rapid dacă trăsătura dureroasă trebuie evitată.
Această metodă nu doar optimizează aproape instantaneu reacția robotică, ci și creează posibilitatea unor aplicații diverse. În industrie, de exemplu, astfel de roboți ar putea preveni accidente în zone de lucru periculoase. În domeniul medical și în asistarea persoanelor cu dizabilități, acești senzori ar putea face ca interacțiunea om-mașină să devină mai naturală și mai sigură, permițând robotului să răspundă adecvat la presiune sau contact neașteptat.
Perspectivele acestor cercetări indică spre un viitor în care robotica nu va fi doar despre ceea ce mașinile pot face, ci și despre modul în care percep, simt și reacționează la lumea fizică. Imitația reflexelor umane, inclusiv senzoriale și motrice, poate conduce la dezvoltarea unor mașini cu o capacitate de înțelegere și adaptare în timp real, ceea ce va schimba fundamental interacțiunea dintre oameni și tehnologie. În condițiile în care cercetările avansează, următorii pași se îndreaptă spre crearea unor piele electronică și mai sofisticate, ce vor permite roboților să exploreze, să înțeleagă și să reacționeze în mod intuitiv în cele mai variate medii.
