İnsanlığa bir adım daha yakın! Robotların çimdiklenince canı yanacak

Elinizi yanlışlıkla sıcak bir cisme koyarsanız, düşünme fırsatınız bile olmadan anında çekersiniz. Bu hızlı tepki, derideki duyu sinirlerinin anında omuriliğe sinyal göndermesi ve kasları hemen harekete geçirmesi sayesinde gerçekleşir.

İletişimin gerçekleşme hızı, ciddi yanıkların önlenmesine yardımcı olur. Beyin, hareket başladıktan sonra ancak "bilgilendirilir".

Böyle bir durum insansı bir robota olursa, robotun öncelikle sensör verilerini merkezi işlem birimine (CPU) göndermesi, sistemin bu verileri işlemesini beklemesi ve ardından kolun aktüatörlerine hareket komutu göndermesi gerekir. Kısa bir gecikme bile ciddi hasar riskini artırabilir.

Ancak insansı robotlar laboratuvarlardan ve fabrikalardan ofislere, hastanelere, otellere ve evlere doğru ilerledikçe, geliştiricilerin tam potansiyellerini ortaya koyabilmeleri için önceden programlanmış makinelerden çok daha fazlası olmaları gerekecek.

İdeal olarak, robotlar çevreleriyle içgüdüsel olarak etkileşim kurabilmelidir. Bunu gerçekleştirmek için Çinli bilim insanları, robotlara dokunma duyusu ve hatta acı hissetme yeteneği kazandıran nöromorfik robotik elektronik deri (NRE-deri) geliştirdiler.

Modern robotik deriler aslında dokunulduğunu algılayabilen, ancak dokunmanın anlamını (örneğin, acı verici olup olmadığını) işleyemeyen basınca duyarlı tekstil malzemelerinden başka bir şey değildir.

NRE cildi, insan sinir sistemi gibi işlev görecek şekilde tasarlandığı için farklıdır. Bu cilt dört katmandan oluşur. En üst katman, kendi epidermimiz gibi davranan koruyucu bir örtüdür. Bunun altında, insan sinirleri gibi davranan sensörler ve devreler bulunur.

Her 75-150 saniyede bir, deri, hiçbir şeye temas etmese bile robotun işlemcisine küçük bir elektrik sinyali gönderir. Bu, derinin "Her şey yolunda" deme şeklidir. Deri kesilirse veya hasar görürse, sinyal durur; bu da robota nerede hasar olduğunu bildirir ve sahibini uyarır.

Cilde dokunulduğunda, uygulanan basınç hakkında bilgi taşıyan, "ani voltaj yükselmesi" adı verilen farklı bir sinyal gönderir. Normal dokunuşlarda bu sinyaller işlemciye gider. Ancak, dokunuş "ağrıya" neden olacak kadar güçlü veya aşırıysa, cilt doğrudan motorlara yüksek voltajlı bir sinyal gönderir.

Bu, işlemciyi atlayarak elin anında geri çekilmesi gibi hızlı bir refleks tepkisini tetikler. Ağrı sinyali yalnızca derideki sensörler önceden belirlenmiş bir eşiği aşan bir kuvvet algıladığında yayılır.

Ekip, Ulusal Bilimler Akademisi Bildirilerinde yayınlanan makalelerinde, "Robotlar için geliştirdiğimiz nöromorfik elektronik deri, yüksek çözünürlüklü duyusal dokunma, yerel reflekslerle ağrı ve yaralanmanın aktif tespiti ve modüler, hızlı onarım sağlayan hiyerarşik, sinirsel ilhamlı bir mimariye sahiptir" diye yazdı.

Bilim insanları, "Bu tasarım, empatik hizmet robotları için robotik dokunma hassasiyetini, güvenliği ve sezgisel insan-robot etkileşimini önemli ölçüde geliştiriyor" diye ekledi.

Akıllıca tasarlanmış Lego benzeri bir yapı sayesinde, bu deri "onarılabilir" bile. Manyetik parçalardan oluştuğu için, sahibi hasarlı bir deri parçasını kolayca çıkarıp saniyeler içinde yerine yenisini takabilir.