Roboții au fost dotați cu abilitatea de a simți atingerea, inclusiv senzația de durere

Spre deosebire de senzorii tradiționali, noua dezvoltare se bazează pe semnale impulsive (spiking), asemănătoare cu activitatea neuronilor biologici și a rețelelor neuronale. Aceste semnale codifică informații despre atingere și presiune pe suprafață, oferind roboților senzații tactile mai naturale, transmite arstechnica.com.

Sistemul transformă datele despre presiune în frecvența „spikelor” electrice generate de fiecare senzor de pe piele, fiecare cu un cod de identificare unic. În plus, informațiile despre formă, amplitudine și durată ale impulsurilor permit o codificare individuală a fiecărui eveniment tactil.

Semnalele sunt procesate la un nivel superior, asemănător „centrului de procesare” biologic – măduva spinării umane – unde sunt filtrate, localizate și analizate. Aici se creează și un buffer special programabil pentru pragul durerii. Dacă acesta este depășit, robotul retrage manipulatorul, oprind presiunea.

La nivel mai înalt, datele sunt transmise procesorului central, similar transmiterii semnalelor din măduva spinării către creier pentru evaluarea situației generale. Reflexele de bază sunt programate direct la primul nivel al arhitecturii neuromorfe.

Senzorii trimit periodic impulsuri de control, confirmând funcționalitatea fiecărui segment de piele; lipsa impulsului indică defectul segmentului, care poate fi înlocuit ușor datorită fixării magnetice și conectării automate.

Programarea reflexelor la nivelul cel mai jos permite roboților să reacționeze imediat la presiune excesivă, fără a apela la procesorul central, ceea ce crește siguranța persoanelor asistate, cum ar fi bătrânii sau pacienții din spitale. Roboții sunt programați să nu depășească pragul de durere al pielii umane, evitând rănirea acesteia.

În prezent, pielea artificială poate detecta doar presiunea. Pentru recunoașterea temperaturii și a altor senzații sunt necesari senzori diferiți și procesarea lor paralelă. Totuși, cercetătorii au demonstrat o arhitectură optimă pentru simbioza senzorială și cognitivă, folosind rețele neuronale spiking, compatibile cu procesoare neuromorfe, imitând parțial procesele biologice din sistemul nervos uman.

Acum ne puteți urmări și pe Telegram, Facebook și Instagram pentru a fi la curent cu ultimele știri.