O echipă de ingineri de la Universitatea din Glasgow a făcut un pas remarcabil în domeniul roboticii, demonstraând o tehnologie care putea părea science-fiction până nu demult: un fel de „piele electronică” capabilă să simtă durere și să reacționeze în mod reflex, asemănător oamenilor. Într-un experiment recent, o mână robotizată, cu formă umană și articulații complete, a fost înțepată cu un obiect metalic, iar reacția a fost imediată și precisă – mâna s-a retras instinctiv, dând dovadă de un reflex de protecție.
Această tehnologie are potențialul de a transforma modul în care roboții interacționează cu mediul și oamenii, mai ales în contexte în care siguranța este esențială. Într-un moment în care colaborarea armonioasă între om și mașini devine o prioritate, capacitatea unui robot de a percepe și reacționa la stimuli dureroși cu viteza și acuratețea similară celor umane poate reprezenta diferența între un echipament de încredere și unul periculos.
De la senzori la reflexe rapide: o revoluție în „pielea” robotică
Istoria dezvoltării „pielei electronice” pentru roboți a fost marcată până acum de soluții relativ simple, bazate pe rețele de senzori dispersați pe suprafața robotului. Acești senzori colectau date despre contact, însă transmiterea informației către un calculator central genera întârzieri, iar în situații critice, precum contactul cu o suprafață fierbinte sau tăietoare, aceste întârzieri pot fi fatale.
Echipa de la Glasgow a adoptat o abordare diferită, inspirată de sistemul nervos periferic al corpului uman. În corp, unele semnale de durere și atingere sunt procesate direct în piele, la nivel local, și abia apoi ajung la creier. În acest sens, cercetătorii au dezvoltat o piele electronică capabilă să proceseze stimuli dureroși în timp real, fără a aștepta intervenția unui sistem central. Această metodă, denumită „in-skin learning”, permite robotului să decodeze și să reacționeze rapid, exact ca o ființă umană.
Cum funcționează: un sistem de senzori și circuite imitănde sinapsele
Tehnologia constă în suprafața pielii flexibile, acoperită cu nanofire capabile să transmită semnale electrice. Atunci când partea de contact a pielii robotului este atinsă, rezistența electrică a acestei zone se modifică proporțional cu intensitatea presiunii. În loc ca aceste semnale să fie trimise către un computer central, cercetătorii au integrat în piele un circuit care imită funcționarea unei sinapse. Acest circuit convertește informația într-un impuls electric numit „spike”, a cărui frecvență crește odată cu intensitatea stimulului. Astfel, răspunsul devine rapid și simplu de interpretat.
Când frecvența spike-ului depășește un anumit prag, robotul reacționează și își retrage mâna, demonstrând reflexul de protecție. Această reacție instantanee seamănă cu modul în care oamenii își retrag mâna din fața unui dureri acut sau a unei leziuni, înainte chiar de a se gândi conștient la pericol.
Perspective de utilizare: mai sigur pentru oameni și mai adaptabil pentru roboți
Această tehnologie nu are doar valoare teoretică, ci și practică. În industrie, unde roboții lucrează din ce în ce mai aproape de oameni, un sistem de protecție în timp real poate preveni accidente grave și poate salvă vieți. În domeniul medical sau în robotica de asistență, o astfel de piele electronică ar permite roboților să interacționeze într-un mod mai sigur și mai natural cu pacientul, reacționând cu rapiditate la presiune sau contact anormal.
Pentru viitor, cercetătorii își imaginează o evoluție a acestei tehnologii, care va permite roboților nu doar să simtă, ci și să înțeleagă și să se adapteze în timp real la mediul lor. În acest fel, mașinile nu vor mai fi simple unealtă capabilă de reacții preprogramate, ci vor deveni parteneri mai inteligent și mai empatic, capabili să exploreze mediul în moduri tot mai complexe și eficiente. În lumea în care colaborarea om-mașină devine din ce în ce mai frecventă, această „piele electronică” poate fi un pas crucial spre robotica de ultimă generație, sigură, adaptabilă și cu adevărat empatică.
