Исследователи Корейского института науки и технологий (KIST) разработали особые датчики для гуманоидных роботов и сенсорных систем. Технология имитирует работу сенсорных рецепторов человека.
Исследователи проанализировали, как человеческое тело ощущает изменения в окружающей среде. Затем они попытались воспроизвести такое восприятие и реакцию на него с помощью электронных компонентов.
Новые рецепторы избирательно реагируют на безвредные раздражители. Если же они фиксируют потенциально опасное воздействие, то не генерируют выходной ток.
Датчики созданы на базе диффузных мемристоров — пассивных элементов, которые меняют своё сопротивление в зависимости от протёкшего через них электрического заряда. В них используются частицы серебра — чтобы запустить процесс диффузии, им нужно сравнительно небольшое количество энергии.
Если соединить два датчика, один из которых содержит большое количество частиц серебра, а другой — значительно меньшее, то первый не будет реагировать на слабый электрический раздражитель — только на сильный. Но в устройстве с небольшим количеством частиц при слабом воздействии образуется тонкая серебряная нить. Из-за нагрева под воздействием тока она достаточно быстро разорвётся, и сигнал перестанет поступать. Такой механизм адаптирует датчик к слабым раздражителям.
В KIST подчеркнули, что это первые сенсоры избирательного реагирования, у которых адаптация и деадаптация зависят от мощности стимуляции — в данном случае электрической. С их помощью можно сымитировать у робота чувствительность к боли. У человека и многих других живых организмов болевые ощущения появились в процессе эволюции, чтобы оповещать о потенциальной опасности внешних воздействий или внутренних процессов.
Учёные предполагают использовать новые датчики в биомиметических сенсорных системах — зрительной, слуховой, обонятельной, вкусовой или тактильной. Такие решения создаются на основе принципов, взятых из живой природы. Технология может потенциально обезопасить человекоподобных роботов от внешних воздействий — например, если они будут ощущать боль от ударов или ожогов и смогут адекватно на это реагировать.
