- 'n Nuwe neuromorfiese elektroniese vel laat robotte toe om aanraking en skade op te spoor en vinnige, pynagtige reflekse te aktiveer.
- Die argitektuur, geïnspireer deur die menslike senuweestelsel, vermy om altyd deur die SVE te gaan en verbeter sekuriteit en reaksiespoed.
- Die stelsel is reeds op humanoïde robotte getoets en maak die deur oop vir beter prosteses, eksoskelette en diensrobotte.
- Die gebruik van die term "pyn" in masjiene laat etiese en taalkundige debatte ontstaan, al het robotte nie emosies nie.
Robotika neem 'n treffende stap vorentoe met die aankoms van 'n nuwe generasie elektroniese vel wat masjiene 'n ... kan gee menslike pyn-agtige waarskuwingstelselDit gaan nie daaroor om robotte te laat ly nie, maar om hulle te gee 'n Duidelike en baie vinnige sein dat iets verkeerd is om onderbrekings en gevaarlike gedrag te voorkom wanneer hulle naby mense werk.
In onlangse maande het verskeie navorsingspanne in Asië prototipes aangebied van Neuromorfiese "e-vel" of neuroelektroniese vel ontwerp vir humanoïde en diensrobotte. Hierdie oplossings herhaal tot 'n mate die logika van die senuweestelsel: Hulle bespeur aanraking, herken wanneer 'n stimulus skade kan veroorsaak en aktiveer instinktiewe reflekse. sonder om altyd op 'n stadige sentrale "brein" staat te maak.
Wat beteken dit dat 'n robot iets soortgelyk aan "pyn" kan voel?
In die laboratorium praat navorsers oor sentrums van "pyn" en gevaarlike stimuli Om te beskryf hoe hierdie kunsmatige vel reageer op situasies soos oormatige hitte, steekplekke, impakte of oormatige druk. Wanneer die masjien hierdie tipe kontak opspoor, word 'n noodsein geaktiveer wat die robot opdrag gee om die aangetaste arm of been weg te beweeg voordat verdere skade plaasvind.
Hierdie reaksie is nie emosioneel nie, glad nie, maar dit lyk wel soos menslike reflekse: wanneer jy 'n roosdoring aanraak, Die liggaam reageer voordat die brein die pyn ten volle verwerk hetDie nuwe vel streef dieselfde idee op 'n robotiese manier na, met baie vinnige reaksies wat help om motors, seëls en bowenal die mense wat saam met hulle werk, te beskerm.
Die gebruik van die term "pyn" veroorsaak debat omdat dit mense kan laat dink dat robotte ly, terwyl dit in werklikheid bestaan 'n tegniese veiligheidstekenBaie kenners erken egter dat hierdie tipe taal help om 'n komplekse alarmstelsel op 'n eenvoudige manier te verduidelik, wat uiteindelik die interaksie tussen mense en masjiene verbeter.
In 'n konteks waar humanoïdes nie meer beperk is tot fabrieke en laboratoriums nie, maar begin verskyn in pakhuise, hospitale, logistieke sentrums of selfs huiseOm vel sensitief vir gevaar te hê, hou op om wetenskapfiksie te wees en word 'n praktiese noodsaaklikheid.
'n Argitektuur geïnspireer deur die menslike senuweestelsel
Die hoofverskil in vergelyking met tradisionele elektroniese velle lê daarin neuromorfiese en hiërargiese argitektuurIn plaas daarvan om alle druk-, temperatuur- of kontakdata na 'n sentrale SVE te stuur vir kalmte-analise, repliseer hierdie vel die inligtingsvloei van die menslike senuweestelsel, waar baie reflekse opgelos word voordat dit die brein bereik.
Die ontwerp bestaan, in die algemeen, uit vier oorvleuelende laeDie buitenste laag dien as 'n soort beskermende sintetiese epidermis, ontwerp om impakte, skuurplekke en die slytasie van daaglikse werk te weerstaan. Daaronder is lae met sensors en stroombane wat as sensoriese senuwees en seinbane funksioneer.
Hierdie sensors meet voortdurend druk, uitgeoefende krag en velintegriteit, gekoppel aan die vervaardiging van neuromorfiese sensors. Die stelsel stuur periodiek klein elektriese impulse na die verwerkingseenheid as 'n teken dat alles nog in orde is. Indien 'n sny of breuk plaasvind, verdwyn hierdie impulse in die aangetaste gedeelte, wat die skade vinnig toelaat om opgespoor te word.
Wanneer vel in kontak kom met 'n ander oppervlak, genereer dit elektriese pieke wat inligting oor aanraking kodeer: die intensiteit van die kontak, die drukverspreiding, en of dit 'n gelokaliseerde of diffuse stimulus is. Dit alles help die robot om herken voorwerpe en pas die krag aan waarmee dit hulle vasgrypDit is van kritieke belang as jy brose dele hanteer of met pasiënte interaksie het.
Die nuwigheid kom wanneer die stimulus sekere veiligheidsdrempels oorskry. In daardie geval verander die stelsel roete: in plaas daarvan om deur die SVE te gaan, 'n Hoër spanningspuls word direk na die motors gestuur van die robot om 'n onmiddellike refleksbeweging te veroorsaak, byvoorbeeld om 'n arm onder gevaarlike druk terug te trek of 'n been te heroriënteer as dit 'n sterk impak bespeur.
Van die laboratorium tot humanoïde robotte en prosteses
Baie van hierdie vordering is reeds getoets in humanoïde robotte toegerus met geartikuleerde arms, hande en beneDie idee is dat hulle komplekse take kan verrig—van klere vou tot kook of ’n instrument speel—sonder om ander of hulself in gevaar te stel wanneer iets onverwags gebeur.
Tot nou toe het baie robotte geheel en al op hul sentrale verwerkingseenheid staatgemaak om elke interaksie te interpreteer. Dit skep 'n knelpunt: enige verkeerde berekening of ekstra millisekonde kan lei tot... harde houe, val of onbehoorlike grepeMet hierdie nuwe vel word sommige besluite amper "outomaties" opgelos, wat lei tot minder ongelukke en minder onderbrekings.
Die potensiaal is nie beperk tot industriële of diensrobotika nie. Hierdie tegnologie het 'n direkte skakel na... ontwikkeling van gevorderde prosteses en eksoskelette'n Stelsel wat tekstuur, druk en skade akkuraat onderskei, kan sogenaamde haptiese terugvoer verbeter, daardie sensasie van "voel" wat deur 'n kunsmatige hand of been aangeraak word.
In Europa, waar projekte bevorder word Samewerkende robotika in fabrieke, hospitale en rehabilitasiesentrumsHierdie elektroniese velle word noukeurig dopgehou as 'n potensiële aanvulling op bestaande veiligheidsstandaarde. Integrasie met Europese regulasies kan hul aanvaarding in mediese toestelle versnel en robotte ondersteun.
Verder, as 'n tegnologie wat ontwerp is om te wees robuust, skaalbaar en relatief goedkoopDit is nie beperk tot groot humanoïdes nie. In die toekoms kan dit ook uitbrei na baie meer alledaagse toestelle, van robotstofsuiers wat kan "opmerk" wanneer hulle meubels beskadig tot kleiner, meer sensitiewe persoonlike assistente wanneer hulle met bejaardes of diegene met beperkte mobiliteit te doen het.
Hoe hierdie nuwe sintetiese vel gebou en in stand gehou word
Om die gedrag van menslike vel te benader, het navorsers 'n modulêre stelsel ontwerp. In plaas van 'n enkele groot laag wat moeilik sou wees om te herstel, gebruik hulle... onafhanklike kolle wat met behulp van magnetiese elemente vasgemaak wordAs 'n area 'n sny ly of ophou werk, kan daardie gedeelte vervang word sonder om die hele robot uitmekaar te haal.
Elke pleister integreer sensors en stroombane wat in staat is om om druk, krag en strukturele toestand voortdurend te monitorHierdie modules bedek arms, torso, hande of bene, afhangende van die robot se behoeftes. Hierdie modulariteit maak dit maklik om die vel by verskillende profiele aan te pas: om 'n industriële arm te bedek wat konstante impakte ervaar, is nie dieselfde as om 'n hand te bedek wat ontwerp is om mediese instrumente te manipuleer nie.
Die periodieke selfkontrolestelsel—die bekende elektriese pulse wat elke paar sekondes gestuur word—is gevestig as 'n belangrike voorkomende instandhoudingsinstrument. Indien 'n sein nie meer in 'n gebied ontvang word nie, Die robot self kan waarsku dat daardie gedeelte beskadig is. en vereis ingryping, wat stilstandtyd vir onderhoud verminder.
Die spanne wat verantwoordelik is vir ontwikkeling werk nou daaraan om die algehele sensitiwiteit te verhoog. Die uitdaging is dat die vel in staat moet wees om... verwerk verskeie gelyktydige raakpunte sonder om oorweldig te raak, komplekse patrone te herken, byvoorbeeld wanneer iemand op die robot se liggaam leun of wanneer dit in baie nou ruimtes moet beweeg.
Saam met meganiese sterkte en gemak van herstel, is 'n ander doelwit om hierdie leer versoenbaar te maak met verskillende soorte estetiese bedekkings, sodat dit onderhou kan word. 'n aangename of meer menslike voorkoms sonder om tegniese prestasie in te boetDit is belangrik in gesondheidsorg- of bejaardesorgomgewings, waar die sosiale persepsie van die masjien amper net soveel saak maak as die werkverrigting daarvan.
Sekuriteit, taal en etiek: hoekom woorde saak maak
Die vooruitgang van neuromorfiese vel val saam met groeiende kommer oor veiligheid in mens-robot-interaksies. Voorvalle wat op sosiale media gedokumenteer is – soos video's waarin 'n humanoïde robot 'n menslike beweging naboots wat uiteindelik skade veroorsaak – is aangemeld. 'n pynlike slag vir sy operateur– hulle herinner ons daaraan dat hierdie masjiene nog nie die konteks of die etiek van hul optrede verstaan nie.
In baie gevalle boots kommersiële humanoïede bloot die bewegingsdata wat hulle in byna intyds ontvang, na sonder om te onderskei of 'n gebaar onskadelik of gevaarlik isDaarom is die kombinasie van beter "velle" met bykomende lae van beheer en kraglimiete die sleutel tot die vermindering van risiko's, beide in laboratoriums en in werklike werkruimtes.
Die hiërargiese neurale ontwerp van die nuwe vel poog juis om 'n ekstra laag beskerming teen impakte, snye of oormatige drukDeur 'n vinnige refleks te aktiveer, help die stelsel om situasies te voorkom waar 'n robot dalk kan aanhou stoot of slaan sonder om die skade wat dit veroorsaak, te "besef".
Terselfdertyd het die gebruik van die term "pyn" om hierdie funksies te verduidelik 'n etiese en kommunikatiewe debat ontketen. Sommige spesialiste waarsku dat Die toeskrywing van menslike eienskappe aan masjiene kan tot verwarring lei, wat die idee aanvuur dat robotte soos ons voel of ly, iets wat nie met die werklikheid ooreenstem nie.
Die meeste navorsers beklemtoon dat dit so is 'n tegniese sein, 'n slim alarmmeganismeDit is nuttig om masjiene veiliger en doeltreffender te maak, maar sonder 'n emosionele komponent. Die sleutel, stem hulle saam, is om taal te gebruik wat didakties is sonder om tot misverstande te lei, veral nou dat hierdie stelsels toenemend in die alledaagse lewe teenwoordig is.
Die opkoms van hierdie neuromorfiese elektroniese velle Dit bring robotte nader aan mensagtige fisiese gedrag in terme van reflekse en beskerming teen skade. Deur die kombinasie van aanrakingsopsporing, gevaarherkenning en ultrasnelle reaksieHierdie stelsels belowe om ongelukke te verminder, herstelkoste te verlaag en die naasbestaan tussen mense en masjiene in fabrieke, pakhuise, hospitale en huise te verbeter. Daar is steeds vordering te maak in terme van sensitiwiteit, regulering en etiese taal, maar die idee dat robotte hul eie "pyngevoel" het, hou op om 'n futuristiese konsep te wees en word 'n praktiese instrument vir veiligheid en betroubaarheid.
Ek is 'n tegnologie-entoesias wat sy "geek"-belangstellings in 'n beroep verander het. Ek het meer as 10 jaar van my lewe bestee om die nuutste tegnologie te gebruik en uit pure nuuskierigheid met allerhande programme te peuter. Nou het ek gespesialiseer in rekenaartegnologie en videospeletjies. Dit is omdat ek al vir meer as 5 jaar vir verskeie webwerwe oor tegnologie en videospeletjies skryf en artikels skep wat poog om jou die inligting te gee wat jy nodig het in 'n taal wat vir almal verstaanbaar is.
As jy enige vrae het, strek my kennis van alles wat verband hou met die Windows-bedryfstelsel sowel as Android vir selfone. En my verbintenis is aan jou, ek is altyd bereid om 'n paar minute te spandeer en jou te help om enige vrae op te los wat jy in hierdie internetwêreld mag hê.