Nu kan robotar både känna och undvika smärta tack vare syntetisk hud

Kan robotar känna smärta? Ja, nu kan de det, och nu vet de också hur de ska reagera på smärtsam stimulans tack vare ett team forskare och deras innovativa projekt. Låt oss se vad det handlar om.

Innovativ syntetisk hud gör att robotar känner smärta

Pexels

Humanoida robotar blir allt mer... "humaniserade". Om de hittills bara har varit designade maskiner med mänskligt utseende och egenskaper som kan efterlikna mänskligt beteende, som till exempel Teslas robot som kan hantera ägg utan att krossa dem och utföra rörelser som att dansa till musikens rytm, är nu en ny gräns nådd. Tack vare synergin mellan forskares uppfinningsrikedom och artificiell intelligens.

Forskare från Hunan University i Kina, har gjort så att det är möjligt för robotar att känna smärta och förmågan att reagera på denna stimulans för att undvika den. Hur lyckades de med det?

De skapade ett innovativt syntetiskt skinn som integrerar en artificiell intelligensalgoritm. En otrolig vändpunkt inom robotikområdet som öppnar vägen för oöverträffade scenarier i denna utvecklingssektor. För att möjliggöra detta var de tvugna att utgå från det sätt på vilka människor känner smärta: genom att förstå denna mekanism kunde de utvidga den till robotvärlden och uppnådde resultat som är lika futuriska som otroliga.

Syntetisk hud simulerar mekanismen genom vilken människor känner smärta

Freepik

När vi känner smärta beror det på en intrikat interaktion mellan de signaler som skickas av våra perifera nerver och tolkningen av dem till hjärnan. Sensorerna som upptäcker känslan av smärta finns i huden och definieras som nociceptoner: det är just dessa som överför elektriska impulser via nerver till specifika områden i hjärnan, som direkt aktiverar adekvata svar, vilket får oss att undvika faran. När vi till exempel närmar oss en eld för mycket, rör vid något som ger oss en stöt eller skadar oss på något sätt, tar reflexer över som leder till att vi omedelbart drar oss undan källan till smärtan.

Det är just på basis av dessa mänskliga mekanismer som smärtuppfattningssystemet kan utvidgas till robotar: den syntetiska huden som skapats av kinesiska forskare innebär en liknande interaktion, men mellan zinkkristaller och heliumgel. Faktum är att kristallerna som känner av för högt tryck, aktiverar och avger elektroner, som i sin tur producerar en elektrisk signal tillsammans med en som lyser. På så sätt blir det möjligt att identifiera den exakta punkten där roboten känner smärta. Jie Tan, en av nyckelfigurerna i detta projekt, förklarade att detta system kommer ge robotar förmågan att skydda sig själv inför farliga situationer.

Men hur kan humanoida maskiner känna igen de stimuli som de måste undvika, och skilja dem från andra?

Den syntetiska robothuden integrerar en inlärd artificiell intelligensalgoritm

Freepik

Det är här algoritmen för artificiell intelligens kommer in i bilden, den ska hjälpa robotarna att känna igen smärsamma situationer. Med hjälp av både elektriska och optiska signaler kan robotar känna av både nivån och den exakta punkten där de känner smärta. På så sätt är den konstgjorda huden utrustad med en mekanism som liknar den mänskliga nociceptorer. 

För att testa sin skapelse och träna den att fungera korrekt provade forskarna med att utsätta den för ett hundratal elektriska och optiska indikatorer, med hjälp av olika verktyg, inklusive knivar, vassa föremål och bomullstussar. Under dessa tester lärde sig algoritmen hur man särskiljer smärtsam stimuli från ofarlig, vilket ledde robothanden med syntetisk hud till att korrekt identifiera och särskilja objekt 97,5% av gångerna. Det förstod till exempel att ett kokt ägg inte utgjorde någon risk, men den undvek direkt en boll med järnpiggar.

Detta är helt otroliga resultat, som inte bara för robotar närmare "mänsklig känslighet", om än bara kroppslig, utan ger dem nya möjligheter: en kirurgisk robot lyckades utföra biopsier utan några misstag på en råtta, efter att plåster hade placerats på djurets hjärta, lungor och lever. Den konstgjorda huden skickade rätt stimuli till roboten, ledde den genom proceduren och lät den ta prover att analysera i mikroskop utan att skada organen. De exceptionella signaler som sänds ut av konstgjord hud kan därför också appliceras inom medicinområdet, skärpa känseln, utöka kapaciteten för mikrokirurgi och göra operationer säkrare. 

Användningsområdena är verkligen många och denna innovation lovar att ge många tidigare ofattbara fördelar. Exceptionellt, eller hur?