Nauka

Ludzie chcą żeby maszyny czuły ból. Pomoże w tym inteligenta skóra

Patryk Koncewicz
0

Naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologii stworzyli inteligentną skóra, która symuluje „czucie” dotykanych przedmiotów i substancji. Maszyny staną się bardziej ludzkie

Mamy już całkiem funkcjonalne robo-psy od Boston Dynamics, a na horyzoncie majaczą już humanoidalne roboty od Elona Muska. Choć opinia publiczna traktuje te zagadnienia z przymrużeniem oka jako ciekawostkę, to faktem jest, że powszechne wykorzystanie robotów niczym w filmach sci-fi to coraz bliższy scenariusz. Ich pomoc byłaby nieoceniona w sytuacjach, gdzie bezpośrednia ingerencja człowieka oznacza potencjalne zagrożenie życia. Skażenia chemiczne, katastrofy naturalne czy pożary budynków to miejsca, do których robot sterowany od zaplecza przez operatora, ruszyłby bez wahania. Skąd jednak będziemy mieli pewność, czy miejsce jest już bezpieczne dla człowieka, skoro robot jest tylko zbiorem elektroniki? Podstawowe pomiary otoczenia mogą nie być wystarczające. Naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech) uważają, że roboty powinny czuć. Dokładnie tak, jak ludzie.

Dotyk zamknięty w hydrożelu

Obiektem fascynacji naukowców z Caltech jest inteligentna sztuczna skóra. Co się kryje za tym pojęciem? Technologia, która da maszynom zdolność do odczuwania temperatury, ciśnienia, toksycznych chemikaliów i czegoś, co możemy nazwać bólem. Dlaczego? Bo badacze chcą osiągnąć większy stopnień precyzji w kontroli nad robotami a tym samym uchronić ludzi od zagrożenia.

Inteligentna skóra została opracowana przez adiunkta inżynierii medycznej, Wei Gao. Powstała z galaretowatego hydrożelu, dzięki czemu przykładowo opuszki palców są miększe i bardziej przypominają człowieczy odpowiednik. Na hydrożelowej strukturze dosłownie nadrukowano czujniki umożliwiające robotowi „czucie” dotykanych przedmiotów. Do tego procesu opracowano specjalny atrament z nanomateriałów. Tworzy on coś w rodzaju rusztowania z cząsteczek srebra, które naukowcy mogą potem zaprogramować do wykrywania różnych przedmiotów lub substancji.

„Kiedy chcemy wykryć jeden dany związek, upewniamy się, że czujnik ma na niego wysoką odpowiedź elektrochemiczną” – Wei Gao

Przykładowo grafen impregnowany platyną bardzo szybko wykrywa trotyl, a w przypadku chęci wykrycia wirusów robot otrzymuje skórę z nadrukowanymi nanorurkami węglowymi wyposażonymi w przeciwciała.

Źródło: California Institute of Technology

Aby jednak człowiek mógł skutecznie współpracować z robotem, musi poczuć informację zwrotną na swojej skórze. W tym celu inżynierowie z Caltech stworzyli interaktywny system kontroli.

Interaktywny system zbliży człowieka do maszyny

Wei Gao wraz z podległym zespołem stworzył system, który pozwala zdalnie kontrolować robota i symulować jego odczucia w bezpieczny dla człowieka sposób. Do przedramienia operatora przypina się specjalne elektrody podobne do tych, które są używane do pomiaru fal mózgowych. Usprawnione są jednak w taki sposób, aby wykrywały sygnały elektryczne generowane przez mięśnie człowieka. W momencie gdy operator zaciska pięści, robot podejmuje bliźniacze działania. System zapewnia także informację zwrotną. Jeśli przykładowo robot poparzy się boleśnie jakąś substancją, człowiek odczuje na swojej skórze charakterystyczne mrowienie, uzyskiwane poprzez łagodną stymulację elektryczną.

Źródło: California Institute of Technology

Zmysł „czucia” pozwoli robotowi zweryfikować, czy w rzece znajdują się drażniące zanieczyszczenia lub czy plecak pozostawiony na lotnisku posiada ślady materiałów wybuchowych. Pomimo faktu, iż obecne dokonania Caltechu są imponujące, naukowcy zapewniają, że to dopiero próbka koncepcji. W planach są już liczne udoskonalenia i nowe atramenty pozwalające robotom czuć jeszcze więcej.

Wyobraźcie sobie połączenie inteligentnej skóry Wei Gao z humanoidalnymi droidami od Elona Muska. Pytanie tylko, czy uczynienie maszyn zdolnych do odczuwania bólu dla ludzkiego komfortu nie jest przypadkiem sprzeczne z moralnością? Filozofowie będą mieli pełne ręce roboty.

Stock image form Depositphotos 

Źródło

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu