Роботів навчили відчувати біль: вчені створили нову синтетичну шкіру

Китайські вчені розробили синтетичну шкіру, яка дозволить роботам відчувати біль та мати здатність відреагувати на небезпеку. Усе працюватиме приблизно так само, як в людському організмі, коли сигнали від нервів потрапляють у мозок.

Відео дня

Про розробку Цзе Тана та його колег з Хунаньського університету в Китаї розповіло видання New Scientist. Штучна шкіра зможе допомогти роботам виявляти небезпеку, подібно до того, як біль вмикає у людей інстинкт самозбереження.

Больові відчуття у людей виникають внаслідок складної взаємодії між периферичними нервовими сигналами та їхньою інтерпретацією мозком. У людській шкірі є больові сенсори, які називають ноцицепторами. Саме вони передають електричні імпульси по нервах до кількох ділянок мозку, вмикаючи систему самозбереження, наприклад, коли необхідно відвести руку від гострого ножа.

Розроблена вченими система зондування болю для роботів працюватиме завдяки кристалам цинку та галію. Як розповіли дослідники, кристали реагують на надмірне застосування сили та вивільняють електрони, створюючи електричний сигнал.

Окрім електричного сигналу кристали також видаватимуть спалах світла, завдяки якому можна буде точно визначити місце, в якому робот відчуває біль.

"Завдяки одночасному використанню електричних та оптичних сигналів можна одночасно сприймати інтенсивність та локалізацію болю. Це функціонуватиме як природний ноцицептор", – пояснив технологію Тан.

Дослідники також розробили алгоритм штучного інтелекту, який допоможе роботу визначати, якого "подразника" варто уникати. Наразі алгоритм було навчено на 100 різних електричних і оптичних показаннях ножа, палички і ватної кульки, які натискали на датчик. Таким чином алгоритм вчився розрізняти шкідливі і нешкідливі об'єкти, які можуть давати схожі показання.

Під час тестів, як розповіли вчені, роборука у 97,5% випадків успішно розрізняла безпечні та шкідливі предмети. Зокрема, ШІ розумів, що роборука може безпечно утримувати тофу або варене яйце, але одразу відкидав тверді предмети, такі як м'яч з залізними шипами.

Під час своєї роботи вчені також знайшли й інше застосування цій розробленій шкірі. Вони закріпили її на серце, печінку та легені щура, в той час як хірургічний робот проводив біопсію. Сигнали, отримувані роботом від шкіри, спрямоували його руку таким чином, аби не пошкодити ці органи.

Вчені також припускають, що така синтетична шкіра може бути вбудована в в хірургічні інструменти. Це дозволить хірургам відчувати речі на відстані.

Раніше OBOZ.UA розповідав про те, що вчені розробили синтетичну шкіру, яка здатна самостійно загоювати рани.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA у Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.