Inženjeri na univerzitetu u Glazgovu razvili su ultra-osetljivu elektronsku kožu koja uči iz senzacija koje doživljava. Robotska ruka prekrivena novom e-kožom ustuknula je od onoga što je prepoznala kao „bolne“ stimulacije.
„Ovo istraživanje bi moglo biti osnova za napredniju elektronsku kožu koja omogućava robotima sposobnim da istražuju i komuniciraju sa svetom na nove načine – ili da grade protetske udove koji su sposobni da dostignu nivo osetljivosti na dodir koji je skoro ljudski“, rekao je Fengjuan Liu, saradnik. -autor rada koji opisuje projekat u časopisu Science Robotics.
Tim je bio inspirisan ljudskim perifernim nervnim sistemom, koji obrađuje senzorne podatke lokalno na mestu kontakta pre nego što pošalje samo bitne informacije u mozak. To omogućava mozgu da veoma brzo reaguje na senzacije kao što su bol, toplota ili hladnoća.
Glazgov e-skin je štampan sa sličnom mrežom „sinaptičkih tranzistora“ povezanih sa receptorima za dodir. Ova lokalna obrada reaguje na stimuluse mnogo brže od prethodnih tipova veštačke kože, koja je prenosila podatke sa senzora pritiska ili temperature do centralnog računara radi analize.
Inženjeri su štampali mrežu od 168 sinaptičkih tranzistora, napravljenih od ultratankih žica od cink oksida, na plastičnoj koži osetljivoj na pritisak koja pokriva veštačku ruku. Kada je ovo više puta snažno ubodeno u dlan, naučilo je da se udaljava od metalnog alata koji je izazivao bol, koristeći pričvršćenu robotsku ruku.
„Svi mi rano u životu učimo da na odgovarajući način reagujemo na neočekivane stimuluse kao što je bol kako bismo sprečili da se ponovo povredimo“, rekao je profesor Ravinder Dahiia, šef grupe za savitljive elektronike i tehnologije senzora u Glazgovu. „Razvoj ovog novog oblika elektronske kože zapravo nije uključivao nanošenje bola kakvog poznajemo. To je jednostavno skraćeni način da se objasni proces učenja iz spoljašnjih stimulansa.“
Istraživači su takođe završili sličan eksperiment sa e-kožom osetljivom na temperaturu, a ne na pritisak, koji će uskoro biti objavljen, dodao je Dahiia.
Tim iz Glazgova ima ambiciozne planove da proširi primenu svoje pametne kože za robotiku i kasniju zdravstvenu negu, dajući protetskim udovima osećaj dodira koji se približava prirodnim ljudskim senzacijama.
„Verujemo da je ovo pravi korak ka stvaranju velike štampane e-kože koja bi mogla da funkcioniše kao višeslojna neuronska mreža sposobna da obavlja kognitivne zadatke“, rekao je Dahiia. „Distribuirano učenje putem hardvera ima veliki potencijal za robote sledeće generacije jer će drastično smanjiti kognitivno opterećenje njihovih centralnih kontrolnih jedinica.
Jedna aplikacija bi bio „internet stvari“ — davanje računarske snage i povezanosti svakodnevnim objektima kao što su potrošački uređaji. Pametna koža bi mogla dodati inteligenciju i odzivnost uz malo uložene energije.
„Istražujemo upotrebu različitih materijala, uključujući razgradivu elektroniku, tako da se uređaji raspadaju bez ostavljanja otpada nakon što svoj posao završe“, rekao je Dahiia.
Univerzitet u Glazgovu patentira tehnologiju štampanja koja se koristi za pravljenje e-skina i planira da osnuje kompaniju koja će je komercijalizovati. „Do sada je naša grupa radila sa postojećim kompanijama — na primer sa BMV-om koji je razmatrao unutrašnjost automobila sa senzorom na dodir“, rekao je on. „Ovo će biti naš prvi start-up.“
