Інноваційна сенсорна система для роботів

Група науковців з Корейського інституту передових технологій (KAIST) розробила нову штучну сенсорну нервову систему для робототехніки, здатну розрізняти безпечні дотики від потенційно небезпечних, наслідуючи рефлекси живих істот. Про це повідомляє журнал Interesting Engineering.

Ця технологія базується на інноваційному нейроморфному напівпровіднику — сучасному мемристорі, який здатний реагувати на зовнішні подразники без необхідності в складних програмних рішеннях або потужних обчислювальних ресурсах.

У живих організмах постійні подразники, такі як шум кондиціонера чи одяг, з часом перестають привертати увагу, в той час як нові чи небезпечні сигнали, наприклад, раптовий дотик чи біль, викликають миттєву реакцію. Цей механізм контролюється через два процеси: габітуацію (зменшення реакції на повторювані безпечні подразники) і сенситизацію (посилення реакції на загрозливі сигнали). Команда KAIST змогла відтворити ці механізми у електронному вигляді.

Ключова особливість нової розробки полягає в унікальному дизайні мемристора. На відміну від попередніх моделей, які могли змінювати провідність тільки в одному напрямі, цей пристрій оснащений додатковим внутрішнім шаром, що дозволяє змінювати провідність в обох напрямках. Це дозволяє мемристору знижувати чутливість до повторюваних дотиків, а також швидко реагувати на болісні сигнали.

Для тестування нової системи дослідники встановили її в штучну руку. Спочатку рука реагувала на всі дотики. З часом, якщо дотики повторювались без загрози, реакція зменшувалась. Коли ж ці ж дотики супроводжувались електричним імпульсом, рука знову ставала надзвичайно чутливою.

Цей прорив свідчить про те, що штучні нервові системи можуть бути компактними, енергоефективними та функціонувати без складного програмного забезпечення, відкриваючи нові горизонти для робототехніки.