Roboții vor „simți durerea” ca oamenii atunci când se lovesc: cercetătorii dezvoltă o piele artificială care poate declanșa astfel de reacții

O mână de robot, cu formă umană și articulații complete, a fost înțepată în palmă cu un obiect metalic. Reacția a fost instantanee: mâna s-a retras, ca și cum ar fi încercat să se protejeze de o rană mai gravă. Nu vorbim de science-fiction, ci de un experiment descris de o echipă de ingineri de la Universitatea din Glasgow, care lucrează la un tip de „piele electronică” capabilă să detecteze stimuli dureroși și să declanșeze reflexe rapide, asemănătoare celor umane.

Ideea din spate este simplă, dar ambițioasă: dacă roboții vor lucra tot mai des lângă oameni, în fabrici, spitale sau chiar acasă, au nevoie de un mecanism care să le spună imediat „oprește-te” atunci când sunt în pericol sau când pot provoca daune. „Durerea”, în acest caz, nu e o emoție, ci un semnal tehnic de protecție.

De ce e diferită această „piele” față de încercările anterioare

În multe proiecte mai vechi, „e-skin”-ul era făcut dintr-o rețea de senzori împrăștiați pe suprafață, care colectau date când robotul atingea ceva. Problema: rezultatul era un potop de informații trimis către un computer central, care trebuia să proceseze totul înainte să decidă reacția. În practică, asta înseamnă întârziere, iar într-o situație reală (o suprafață încinsă, o tăietură, o strivire) o fracțiune de secundă poate face diferența.

Echipa din Glasgow a mers pe o idee inspirată direct de biologia umană. În corp, o parte din „muncă” se face local, la nivelul sistemului nervos periferic: pielea începe să proceseze semnalul chiar acolo unde are loc contactul, iar către creier ajunge o informație deja „comprimată”, suficient de rapidă încât să declanșeze reflexe.

Cercetătorii numesc această abordare „in-skin learning”: învățare și procesare direct în piele, nu doar într-un computer separat.

Cum funcționează, pe scurt, tehnologia

Pielea de pe palma robotului este descrisă ca o suprafață flexibilă, umplută cu nanofire care trimit semnale către o rețea de 168 de tranzistori sinaptici. Când pielea este atinsă, se schimbă rezistența electrică: cu cât apăsarea este mai puternică, cu atât modificarea este mai mare. Până aici, seamănă cu multe sisteme de senzori.

Diferența majoră apare în pasul următor. În loc să trimită „tot filmul” către un computer central, cercetătorii au integrat în piele un circuit care imită o sinapsă. Circuitul transformă informația într-un „spike” de tensiune, care își schimbă frecvența în funcție de intensitatea atingerii. Practic, dintr-un flux complicat de date, rămâne un semnal simplu, rapid și ușor de interpretat.

Apoi, robotul este „învățat” să reacționeze: dacă frecvența spike-ului trece de un prag (adică dacă lovitura e suficient de dură), mâna se retrage. Exact tipul de reflex pe care îl avem și noi când atingem ceva dureros, înainte să apucăm măcar să ne gândim.

La ce ar putea folosi „durerea” pentru un robot

În esență, acest tip de „durere” este un sistem de protecție: protejează robotul de avarii, dar și oamenii din jur. Într-un mediu industrial, ar putea preveni accidente. În îngrijirea medicală sau în roboții de asistență, ar putea face interacțiunea mai sigură și mai naturală, pentru că mașina ar avea reacții rapide la contact neobișnuit, presiune excesivă sau lovituri.

Autorii sugerează că, pe viitor, o astfel de cercetare ar putea sta la baza unor piei electronice mai avansate, care să permită roboților să exploreze mediul și să interacționeze cu lumea în moduri noi. Cu alte cuvinte: nu doar „simt că m-ai lovit”, ci și „înțeleg cum trebuie să mă adaptez” în timp real.