Izveidots sensors, kas ļaus robotiem sajust sāpes

Korejas Zinātnes un tehnoloģiju institūta (KIST) pētnieki izstrādāta speciāli sensori humanoīdiem robotiem un sensoru sistēmām. Tehnoloģija imitē cilvēka sensoro receptoru darbību.

Pētnieki analizēja, kā cilvēka ķermenis jūt izmaiņas vidē. Tad viņi mēģināja atveidot šo uztveri un reakciju uz to, izmantojot elektroniskos komponentus.

Jaunie receptori selektīvi reaģē uz nekaitīgiem stimuliem. Ja tie atklāj potenciāli bīstamu efektu, tie nerada izejas strāvu.

Sensoru pamatā ir difūzie memristori – pasīvie elementi, kas maina savu pretestību atkarībā no caur tiem plūstošā elektriskā lādiņa. Tie izmanto sudraba daļiņas – tām nepieciešams salīdzinoši neliels enerģijas daudzums, lai sāktu difūzijas procesu.

Ja ir savienoti divi sensori, no kuriem viens satur lielu daudzumu sudraba daļiņu, bet otrs satur daudz mazāks, tad pirmais nereaģēs uz vāju elektrisko stimulu - tikai uz stiprs. Bet ierīcē ar nelielu daļiņu skaitu ar vāju triecienu veidojas plāns sudraba pavediens. Karsēšanas dēļ strāvas ietekmē tas pietiekami ātri pārtrūks, un signāls pārstās nākt. Šāds mehānisms pielāgo sensoru vājiem stimuliem.

KIST uzsvēra, ka šie ir pirmie selektīvās reakcijas sensori, kuros adaptācija un de-adaptācija ir atkarīga no stimulācijas jaudas - šajā gadījumā no elektriskās. Ar viņu palīdzību jūs varat simulēt robota jutīgumu pret sāpēm. Cilvēkiem un daudziem citiem dzīviem organismiem sāpju sajūtas parādījās evolūcijas procesā, lai informētu par iespējamu ārēju ietekmju vai iekšējo procesu apdraudējumu.

Zinātnieki ierosina izmantot jaunus sensorus biomimētiskajās sensorajās sistēmās – redzes, dzirdes, ožas, garšas vai taustes. Šādi risinājumi tiek veidoti, balstoties uz principiem, kas ņemti no savvaļas dabas. Tehnoloģija var potenciāli aizsargāt humanoīdus robotus no ārējām ietekmēm - piemēram, ja viņi jūt sāpes no sitieniem vai apdegumiem un var adekvāti reaģēt uz to.