Роботов научили чувствовать боль: ученые создали новую синтетическую кожу
Китайские ученые разработали синтетическую кожу, которая позволит роботам чувствовать боль и иметь способность отреагировать на опасность. Все будет работать примерно так же, как в организме человека, когда сигналы от нервов попадают в мозг.
О разработке Цзе Тана и его коллег из Хунаньского университета в Китае рассказало издание New Scientist. Искусственная кожа сможет помочь роботам обнаруживать опасность, подобно тому, как боль включает у людей инстинкт самосохранения.
Болевые ощущения у людей возникают в результате сложного взаимодействия между периферическими нервными сигналами и их интерпретацией мозгом. В человеческой коже есть болевые сенсоры, называемые ноцицепторами. Именно они передают электрические импульсы по нервам в несколько участков мозга, включая систему самосохранения, например, когда необходимо отвести руку от острого ножа.
Разработанная учеными система зондирования боли для роботов будет работать благодаря кристаллам цинка и галлия. Как рассказали исследователи, кристаллы реагируют на чрезмерное применение силы и высвобождают электроны, создавая электрический сигнал.
Кроме электрического сигнала кристаллы будут также выдавать вспышку света, благодаря которой можно будет точно определить место, в котором робот испытывает боль.
"Благодаря одновременному использованию электрических и оптических сигналов, можно одновременно воспринимать интенсивность и локализацию боли. Это будет функционировать как естественный ноцицептор", – пояснил технологию Тан.
Исследователи также разработали алгоритм искусственного интеллекта, который поможет роботу определять, какого "раздражителя" следует избегать. Пока алгоритм был обучен на 100 различных электрических и оптических показаниях ножа, палочки и ватного шарика, которыми нажимали на датчик. Таким образом алгоритм учился различать вредные и безвредные объекты, которые могут давать схожие показания.
В ходе тестов, как рассказали ученые, роборука в 97,5% случаев успешно различала безопасные и опасные предметы. В частности, ИИ понимал, что роборука может безопасно удерживать тофу или вареное яйцо, но сразу отбрасывал твердые предметы, такие как мяч с железными шипами.
Во время работы ученые также нашли и другое применение этой разработанной коже. Они закрепили ее на сердце, печень и легкие крысы, в то время как хирургический робот проводил биопсию. Сигналы, получаемые роботом от кожи, направили его руку таким образом, чтобы не повредить эти органы.
Ученые также предполагают, что такая синтетическая кожа может быть встроена в хирургические инструменты. Это позволит хирургам чувствовать вещи на расстоянии.
Ранее OBOZ.UA рассказывал о том, что ученые разработали синтетическую кожу, способную самостоятельно заживлять раны.
Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.