Stworzyliśmy czujnik, który pozwoli robotom odczuwać ból

Naukowcy z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii (KIST) rozwinięty specjalne czujniki do robotów humanoidalnych i systemów czujników. Technologia naśladuje pracę ludzkich receptorów czuciowych.

Naukowcy przeanalizowali, jak organizm człowieka wyczuwa zmiany w środowisku. Następnie próbowali odtworzyć tę percepcję i reakcję na nią za pomocą elementów elektronicznych.

Nowe receptory reagują wybiórczo na nieszkodliwe bodźce. Jeśli wykryją potencjalnie niebezpieczny efekt, nie generują prądu wyjściowego.

Czujniki oparte są na memrystorach dyfuzyjnych - elementach pasywnych, które zmieniają swoją rezystancję w zależności od przepływającego przez nie ładunku elektrycznego. Wykorzystują cząsteczki srebra – potrzebują stosunkowo niewielkiej ilości energii, aby rozpocząć proces dyfuzji.

Jeśli podłączone są dwa czujniki, z których jeden zawiera dużą ilość cząsteczek srebra, a drugi zawiera znacznie mniejszy, wtedy pierwszy nie zareaguje na słaby bodziec elektryczny - tylko po mocny. Ale w urządzeniu z niewielką liczbą cząstek tworzy się cienka srebrna nić o słabym uderzeniu. Ze względu na nagrzewanie się pod wpływem prądu, pęknie wystarczająco szybko, a sygnał przestanie nadchodzić. Taki mechanizm dostosowuje czujnik do słabych bodźców.

KIST podkreślił, że są to pierwsze selektywne czujniki odpowiedzi, w których adaptacja i deadaptacja zależą od mocy stymulacji – w tym przypadku elektrycznej. Z ich pomocą można symulować wrażliwość robota na ból. U ludzi i wielu innych organizmów żywych odczucia bólu pojawiły się w procesie ewolucji, aby powiadomić o potencjalnym niebezpieczeństwie wpływów zewnętrznych lub procesów wewnętrznych.

Naukowcy proponują zastosowanie nowych czujników w biomimetycznych układach sensorycznych - wzrokowych, słuchowych, węchowych, smakowych czy dotykowych. Takie rozwiązania powstają w oparciu o zasady zaczerpnięte z dzikiej przyrody. Technologia może potencjalnie chronić roboty humanoidalne przed wpływami zewnętrznymi - na przykład, jeśli odczuwają ból w wyniku ciosów lub oparzeń i mogą odpowiednio na to zareagować.