Машина отдергивает руку почти так же быстро, как человек при ожоге.
Ученые из Китая разработали уникальную кожу для роботов, которая позволяет им почти как людям ощущать прикосновения и реагировать на боль. Теперь машины способны определить, когда на них оказывается чрезмерное давление, что может привести к поломке. Благодаря этому они могут мгновенно отодвинуть руку или корпус. Система работает по аналогии с человеческой нервной системой: сигнал от поврежденного участка поступает сразу к приводам, минуя центральный процессор, и робот реагирует почти мгновенно, как человек, отдергивающий руку от горячего чайника, не задумываясь.
Ранее роботы просто фиксировали контакт и ждали, пока процессор примет решение о дальнейших действиях. Новая нейроморфная кожа NRE‑skin способна оценивать силу нажатия, направление воздействия и уровень риска. Если нагрузка превышает заранее заданный предел, сигнал передается прямо на моторы, и робот выполняет действия, аналогичные рефлексу — резко отводит руку или поднимает корпус.
Кожа состоит из нескольких слоев. Внешний слой выполнен из гибкого полимера, который защищает внутренние элементы и имитирует эпидермис. Под ним находятся сенсорные слои и микросхемы, которые контролируют давление, силу и целостность покрытия. Даже в состоянии покоя кожа отправляет небольшие импульсы в «мозг» робота, демонстрируя, что система функционирует. Если участок поврежден, машина моментально определяет, где произошло нарушение.
В основе работы лежит нейросетевая система, которая преобразует прикосновения в последовательность электрических импульсов, схожих с сигналами человеческих нервов. Система способна обрабатывать несколько точек касания одновременно, что особенно важно при взаимодействии с людьми и сложными предметами. Сенсоры реагируют на давление от нескольких граммов до килограмма, а микроэлектродные цепи обеспечивают передачу сигналов с точностью до миллисекунды.
