Çinli araştırmacılar robotik bir e-deri geliştirdiler. robotlar Potansiyel olarak tehlikeli yüzeylerle karşılaştığımızda dokunma ve hatta “acıyı” hissetme yeteneğimizi taklit ederek insanlara bir adım daha yaklaşıyoruz.
Firmaların beğendiği gibi Tesla’nın itmek robotlar Tamamen insani bir yetenek düzeyine doğru, dokunma duyusunu yeniden yaratmak yalnızca çevre ama aynı zamanda güvenli bir şekilde gezinmek için. Arkasındaki ekip robotik ilerleme, çalışmalarını yakın zamanda yayınlanan bir makalede ortaya koydu. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri.
Ağrının Önemi
Acı, en az arzu edilen insan deneyimleri arasında olsa da, kendini korumada önemli bir rol oynar. Omurilik, ağrı uyaranlarına yanıt olarak kaslarımıza refleks mesajlar göndererek beyne bir aktarma sistemi görevi görür. Örneğin sıcak bir şeye dokunduğumuzda hiç düşünmeden elimizi çekeriz, böylece daha ciddi bir yanığın önüne geçmiş oluruz. Alternatif olarak keskin bir cismin üzerine basarsak derin bir yarayı önlemek için ayağımızı kaldırırız. Bu eylemlerde yer alan sinyaller hızlıdır; beyin ancak hareket başladıktan sonra ne olduğunun farkına varır.
Beyin duyusal verileri anlamaya dönüştürürken (ki bu insanlarda bilinçli bir tepkiyle sonuçlanır) değerli saniyeler süren işlem süresinden tasarruf etmek, küçük bir sıyrık almakla ciddi bir yaralanmaya maruz kalmak arasında çok büyük bir fark yaratabilir. Ancak robotlar genellikle dış uyaranları işlemek için hızlı ve otomatik bir sisteme sahip değildir. Bunun yerine sensörler, merkezi bir işlem birimine (CPU) gönderilen verileri toplar.
CPU, verileri kendi programıyla karşılaştırır ve uygun bir yanıt üretir; bu yanıt daha sonra robotun veri ağı üzerinden, yanıtın kodunu çözen ve CPU’nun seçilen hareketini yürüten bir aktüatöre iletilir. Bu etkileyici bir hızda meydana gelse de, işlem süresinden dolayı eylemdeki hafif bir gecikme bile robotun daha büyük hasar görmesine neden olabilir.
Robotlar İçin Zorlu Ortamlar
Otomasyon şimdiye kadar öncelikle fabrika zeminleri ve laboratuvarlar gibi robotik makinelerin güvenli bir şekilde barındırılması için özel olarak tasarlanmış yüksek düzeyde kontrol edilen ortamlarla sınırlıydı.
Şu anda, birHem mekanik robotikteki hem de yapay zekadaki ilerlemeler bunu değiştirmeye çalışıyor. İnsansı Optimus robotuyla Tesla gibi şirketler, çeşitli insani görevleri yerine getirmek için robotları günlük ortamlara entegre etmeye çalışıyor. Ne yazık ki evler, hastaneler ve işyerleri, önceden programlanmış makinelere göre çok daha sezgisel bir kolaylıkla gezinebilen insanlar için tasarlanmıştır.
Robotların, kusurlu ve bazen de tehlikeli dünyamıza doğru ilerleyen insanların içgüdüsel çevresel tepkilerine uyum sağlamasını sağlamak için Çinli bilim insanları, robotlara yalnızca dokunma “duyusu” değil, aynı zamanda acıyı “hissetme” yeteneği de sağlayan bir robotik e-deri (NRE-deri) geliştirdiler.
Robotlara sensör kaplamaları sağlamaya yönelik önceki girişimler çok daha basitti; robot, işleme ve yanıt için CPU’ya sinyaller gönderen bir sensör sistemine sarılmıştı. Buna karşılık, NRE derisi, bir robot bir nesneyle temas ettiğinde elde edilen bilgiyi işler ve derinin kendi içindeki potansiyel olarak tehlikeli teması (yani ağrı) tespit eder, böylece bilgi göndermek ve almak için gereken süreyi azaltır.
Robotik NRE-Cildi
Çinli araştırmacılar NRE derilerini dört katmanlı bir sistem olarak geliştirdiler. Kendi epidermimiz gibi, üst katman da alttaki hassas bileşenleri çevreden koruyan koruyucu bir kaplamaya sahiptir. Bu katmanın altında cilt, insan sinirlerini taklit edecek şekilde tasarlanmış sensör katmanları ve devrelerle işlevlerini yerine getirir. Robota hiçbir şey dokunmasa bile, cilt her 75-150 saniyede bir “tamamen temiz” boş sonuç sinyali göndererek CPU’ya sistemin hala doğru şekilde çalıştığını bildirir. Cilt yeterince kesilir veya hasar görürse, sinyal eksikliği robotu bölgede hasar meydana geldiğine dair uyarır.
En önemlisi, cilt dokunmayı “sivri uçlar” adı verilen sinyallerle kaydeder. Bu ani artışlar durumun ciddiyetine bağlı olarak iki şekilde ortaya çıkar. Düzenli dokunma, ortamı anlamak için verileri işleyen CPU’ya bir artış gönderir. Deri aşırı bir olay tespit ettiğinde bunun yerine otomatik bir tepki oluşturmak için doğrudan robotun aktüatörlerine bir ani artış göndererek olası zararları ortadan kaldırır.
Ekip, dış görünümü yalnızca gerçek dünyadaki tehlikelere karşı uyarmak için değil, aynı zamanda kontrolsüz bir ortamda eninde sonunda zararın meydana geleceğini kabul etmek için tasarladı. Deri, değiştirilebilir manyetik yamalar halinde üretilir. Bir canlının yaptığı gibi “iyileşemez” ama tüm deri kaplamasını onarmaya gerek kalmadan bir yama değiştirilerek hızla onarılabilir.
Şu anda öncelikli sorun, birden fazla temas noktasının sistem içinde karışıklığa yol açabilmesidir. Bunun üstesinden gelmek için araştırmacıların bir sonraki adımı, cildin hassasiyetini artırmak ve çeşitli ortamlarda hareket ederken deneyimlenen birçok duyum arasındaki belirsizliği ortadan kaldırmasını sağlamak olacak.
Kağıt, “Aktif Ağrı ve Yaralanma Algısına Sahip Nöromorfik Robotik Elektronik Cilt“diye ortaya çıktı Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri 22 Aralık 2025’te.
Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle iletişim kurulabilir [email protected]ve onu Twitter’da takip edin @mdntwvlf.
Source link
