Инновационная сенсорная система для роботов

Группа ученых из Корейского института передовых технологий (KAIST) создала новую искусственную сенсорную нервную систему для роботов, способную различать безопасные прикосновения и потенциально опасные, подражая рефлексам живых организмов. Об этом сообщает журнал Interesting Engineering.

Эта технология основана на инновационном нейроморфном полупроводнике — современном мемристоре, который способен реагировать на внешние стимулы без необходимости в сложных программных решениях или мощных вычислительных ресурсах.

У живых организмов постоянные стимулы, такие как шум кондиционера или одежда на теле, со временем перестают привлекать внимание, в то время как новые или опасные сигналы, например, резкое прикосновение или боль, вызывают мгновенную реакцию. Этот механизм контролируется через два процесса: габитуацию (уменьшение реакции на повторяющиеся безопасные стимулы) и сенситизацию (усиление реакции на угрожающие сигналы). Команда KAIST смогла воспроизвести эти механизмы в электронном виде.

Ключевая особенность новой разработки заключается в уникальном дизайне мемристора. В отличие от предыдущих моделей, которые могли изменять проводимость только в одном направлении, это устройство оснащено дополнительным внутренним слоем, который позволяет изменять проводимость в обоих направлениях. Это позволяет мемристору снижать чувствительность к повторяющимся прикосновениям, а также быстро реагировать на болезненные сигналы.

Для тестирования новой системы исследователи интегрировали её в искусственную руку. Изначально рука реагировала на каждое прикосновение. Со временем, если прикосновения повторялись без угрозы, реакция уменьшалась. Когда же те же прикосновения сочетались с электрическим током, рука снова становилась очень чувствительной.

Этот прорыв демонстрирует, что искусственные нервные системы могут быть компактными, энергоэффективными и работать без сложного программного обеспечения, открывая новые горизонты для робототехники.