توسعه پوست الکترونیکی برای رباتها جهت حس کردن تماسهای آسیبزا
پژوهشگران پوست الکترونیکی جدیدی توسعه دادهاند که به رباتهای انساننما امکان میدهد تماسهای روزمره را از نیروهای آسیبزا تشخیص دهند. این سیستم با الهام از سیستم عصبی، واکنشهای آنی محافظتی را فعال میکند.
رباتهایی با حس لامسه و تشخیص درد مکانیکی
پژوهشگران دانشگاه فنی مونیخ و همکارانشان یک پیشرفت مهم در حوزه رباتیک ارائه کردهاند: توسعه پوست الکترونیکی طراحی شده برای رباتهای انساننما که قادر به تمایز بین لمسهای عادی و نیروهای فیزیکی آسیبزا است. این فناوری بر پایه الهامگیری از سیستم عصبی زیستی شکل گرفته و با استفاده از کُدگذاری نورومورفیک، نیروهای مکانیکی را به پالسهای الکتریکی تبدیل میکند. این نوآوری چالش دیرینهی ایمنی در تعامل انسان و ربات (HRI) را هدف قرار داده است، زیرا رباتهای کنونی اغلب در تشخیص ظرافتهای تماس ناتوانند و به حسگرهای خارجی یا خاموشیهای اضطراری متکی هستند.
قلب این سیستم، شبکهای از حسگرهای فشار انعطافپذیر است که درون پوست الکترونیکی تعبیه شدهاند. در حالت عادی، سیگنالهای فشار به واحد پردازش مرکزی ارسال میشوند. اما زمانی که نیرو از یک آستانه مشخصی عبور کند، سیستم بهجای ارسال به مرکز، بهطور مستقیم سیگنالها را به موتورها هدایت کرده و پاسخهای محافظتی را فعال میسازد. سرعت واکنش این سیستم در حد چند میلیثانیه است که برای واکنشهای آنی مانند عقبکشیدن از تماس خطرناک، حیاتی تلقی میشود. این توانایی عملکردی، دوام و پایداری بالایی را در چرخههای تماس مکرر نشان داده است.
- معماری چند سطحی الهامگرفته از سیستم عصبی: این پوست، حس لامسه با وضوح بالا و تشخیص آسیب را با رفلکسهای محلی ترکیب میکند.
- بهبود ایمنی تعامل انسان و ربات (HRI): امکان واکنش آنی ربات به تهدیدهای فیزیکی در محیطهای غیرقابل پیشبینی و روزمره را فراهم میآورد.
- تنظیم نیروی برهمکنش: کاربرد این فناوری در رباتهای خدماتی که نیاز به جابهجایی اشیا یا وسایل کمک حرکتی دارند، امکان تنظیم دقیقتر نیرو و تعامل طبیعیتر را مهیا میسازد.
- پیروی از زیستشناسی: محققان این رویکرد را کارآمدترین مسیر برای ساخت ماشینهایی سازگار و مقاوم میدانند.
- چالشهای آینده: نیازمند گسترش پوشش حسگرها بر کل بدن ربات و بهبود بهرهوری انرژی برای انتقال از مرحله آزمایشگاهی به کاربردهای تجاری است.
پژوهشگران تاکید میکنند که این سیستم «بیانگر درد احساسی یا تجربهی حسی سطح بالا نیست، بلکه صرفا یک سیگنال عملکردی فراهم میکند که به ربات اجازه میدهد نیروی آسیبزا را تشخیص دهد و واکنش نشان دهد.»
این پیشرفت فنی میتواند نحوهی درک انسانها از ماشینها را دگرگون سازد؛ رباتهایی که بهطور قابل مشاهده به فشار واکنش نشان میدهند، ممکن است پاسخگوتر و زندهتر به نظر برسند. با این حال، این واقعگرایی مصنوعی، پرسشهای اخلاقی در مورد انسانانگاری غیرضروری ماشینها و لزوم اتصال چنین سیستم حسی به هوش مصنوعیهای مدیریت احساسات را مطرح میکند. هدف نهایی، ایجاد تعادل بین سود عملکردی و پیامدهای اجتماعی ناشی از شباهت بیش از حد رباتها به موجودات زنده است.
