Robot yang merasakan "sakit": kulit elektronik baru yang menjanjikan keamanan lebih bagi robotika.

Robotika mengalami kemajuan yang mencolok dengan hadirnya generasi baru kulit elektronik yang mampu memberikan kemampuan pada mesin. sistem peringatan mirip rasa sakit manusiaIni bukan tentang membuat robot menderita, tetapi tentang memberi mereka Sinyal yang jelas dan sangat cepat bahwa ada sesuatu yang salah untuk mencegah kerusakan dan perilaku berbahaya. ketika mereka bekerja di dekat orang banyak.

Dalam beberapa bulan terakhir, beberapa tim peneliti di Asia telah mempresentasikan prototipe dari... Kulit neuromorfik “e-skin” atau kulit neuroelektronik Dirancang untuk robot humanoid dan robot layanan. Solusi ini mereplikasi, sampai batas tertentu, logika sistem saraf: Mereka mendeteksi sentuhan, mengenali kapan suatu rangsangan dapat menyebabkan bahaya, dan memicu refleks naluriah. tanpa selalu bergantung pada "otak" pusat yang lambat.

Apa artinya jika robot dapat merasakan sesuatu yang mirip dengan "rasa sakit"?

Di laboratorium, para peneliti berbicara tentang pusat-pusat “rasa sakit” dan rangsangan berbahaya Untuk menjelaskan bagaimana kulit buatan ini merespons situasi seperti panas berlebih, tusukan, benturan, atau tekanan berlebih. Ketika mesin mendeteksi jenis kontak ini, sinyal darurat diaktifkan, memerintahkan robot untuk memindahkan lengan atau kaki yang terkena dampak sebelum kerusakan lebih lanjut terjadi.

Reaksi ini bukanlah reaksi emosional, jauh dari itu, tetapi memang menyerupai refleks manusia: ketika menyentuh duri mawar, Tubuh bereaksi sebelum otak sepenuhnya memproses rasa sakit.Lapisan pelindung baru ini mengejar ide yang sama dengan cara robotik, dengan respons yang sangat cepat yang membantu melindungi motor, segel, dan yang terpenting, orang-orang yang bekerja di sekitarnya.

Penggunaan istilah "nyeri" memicu perdebatan karena dapat membuat orang berpikir bahwa robot menderita, padahal kenyataannya yang ada adalah... rambu keselamatan teknisNamun, banyak ahli mengakui bahwa jenis bahasa ini membantu menjelaskan sistem alarm yang kompleks dengan cara yang sederhana, yang pada akhirnya meningkatkan interaksi antara manusia dan mesin.

Dalam konteks di mana humanoid tidak lagi terbatas pada pabrik dan laboratorium, tetapi mulai muncul di gudang, rumah sakit, pusat logistik, atau bahkan rumahMemiliki kulit yang sensitif terhadap bahaya bukan lagi sekadar fiksi ilmiah, melainkan sebuah kebutuhan praktis.

Arsitektur yang terinspirasi oleh sistem saraf manusia.

Perbedaan utama dibandingkan dengan pelindung elektronik tradisional terletak pada arsitektur neuromorfik dan hierarkisAlih-alih mengirimkan semua data tekanan, suhu, atau kontak ke CPU pusat untuk analisis yang tenang, kulit ini mereplikasi aliran informasi sistem saraf manusia, di mana banyak refleks diselesaikan sebelum mencapai otak.

Secara umum, desain tersebut terdiri dari: empat lapisan yang saling tumpang tindihLapisan terluar bertindak sebagai semacam epidermis sintetis pelindung, yang dirancang untuk menahan benturan, abrasi, dan keausan akibat pekerjaan sehari-hari. Di bawahnya terdapat lapisan-lapisan dengan sensor dan sirkuit yang berfungsi sebagai saraf sensorik dan jalur sinyal.

Sensor-sensor ini terus-menerus mengukur tekanan, gaya yang diberikan, dan integritas kulit, yang terkait dengan pembuatan sensor neuromorfik. Secara berkala, sistem mengirimkan impuls listrik kecil ke unit pemrosesan Sebagai tanda bahwa semuanya masih dalam keadaan baik. Jika terjadi luka atau patahan, impuls ini menghilang di bagian yang terkena, sehingga kerusakan dapat ditemukan dengan cepat.

Ketika kulit bersentuhan dengan permukaan lain, ia menghasilkan lonjakan listrik yang mengkodekan informasi tentang sentuhan: intensitas kontak, distribusi tekanan, dan apakah itu rangsangan lokal atau menyebar. Semua ini membantu robot untuk mengenali objek dan menyesuaikan kekuatan cengkeramannyaIni sangat penting jika Anda menangani bagian-bagian yang rapuh atau berinteraksi dengan pasien.

Kebaruan muncul ketika stimulus melebihi ambang batas keamanan tertentu. Dalam hal ini, sistem mengubah jalur: alih-alih melalui CPU, Pulsa tegangan yang lebih tinggi dikirim langsung ke motor. Robot tersebut dapat memicu gerakan refleks langsung, misalnya menarik lengan saat berada di bawah tekanan berbahaya atau mengubah posisi kaki jika mendeteksi benturan keras.

Dari laboratorium hingga robot humanoid dan prostetik.

Sebagian besar kemajuan ini telah diuji di robot humanoid yang dilengkapi dengan lengan, tangan, dan kaki yang dapat digerakkanIdenya adalah mereka dapat melakukan tugas-tugas kompleks—mulai dari melipat pakaian hingga memasak atau memainkan alat musik—tanpa membahayakan orang lain atau diri mereka sendiri ketika sesuatu yang tak terduga terjadi.

Sampai sekarang, banyak robot sepenuhnya bergantung pada unit pemrosesan pusatnya untuk menafsirkan setiap interaksi. Hal ini menciptakan hambatan: kesalahan perhitungan atau selisih milidetik apa pun dapat menyebabkan... pukulan keras, jatuh, atau pegangan yang tidak tepatDengan tampilan baru ini, beberapa keputusan diselesaikan hampir "secara otomatis", yang berarti lebih sedikit kecelakaan dan lebih sedikit kerusakan.

Potensinya tidak terbatas pada robotika industri atau layanan. Teknologi ini memiliki kaitan langsung dengan... pengembangan prostesis dan eksoskeleton canggihSistem yang secara akurat membedakan tekstur, tekanan, dan kerusakan dapat meningkatkan apa yang disebut umpan balik haptik, yaitu sensasi "merasakan" apa yang disentuh melalui tangan atau kaki buatan.

Di Eropa, tempat proyek-proyek tersebut dipromosikan Robotika kolaboratif di pabrik, rumah sakit, dan pusat rehabilitasi.Kulit elektronik ini sedang dipantau secara cermat sebagai pelengkap potensial bagi standar keselamatan yang ada. Integrasi dengan peraturan Eropa dapat mempercepat adopsinya dalam perangkat medis dan robot pendukung.

Selain itu, sebagai teknologi yang dirancang untuk kokoh, mudah diskalakan, dan relatif murahHal ini tidak terbatas pada robot humanoid berukuran besar. Di masa depan, hal ini juga dapat meluas ke perangkat sehari-hari yang jauh lebih banyak, mulai dari robot penyedot debu yang mampu "memperhatikan" ketika mereka merusak furnitur hingga asisten pribadi yang lebih kecil dan lebih sensitif saat berurusan dengan orang lanjut usia atau mereka yang memiliki keterbatasan mobilitas.

Bagaimana kulit sintetis baru ini dibuat dan dipelihara

Untuk mendekati perilaku kulit manusia, para peneliti telah merancang sistem modular. Alih-alih lapisan tunggal yang besar dan sulit diperbaiki, mereka menggunakan... tambalan independen yang terpasang menggunakan elemen magnetikJika suatu bagian mengalami kerusakan atau berhenti berfungsi, bagian tersebut dapat diganti tanpa perlu membongkar seluruh robot.

Setiap patch mengintegrasikan sensor dan sirkuit yang mampu untuk terus memantau tekanan, gaya, dan kondisi struktural.Modul-modul ini mencakup lengan, badan, tangan, atau kaki, tergantung pada kebutuhan robot. Modularitas ini memudahkan adaptasi lapisan pelindung untuk berbagai profil: melapisi lengan robot industri yang terus-menerus terkena benturan tidak sama dengan melapisi tangan yang dirancang untuk memanipulasi instrumen medis.

Sistem pemeriksaan mandiri berkala—yaitu pulsa listrik yang dikirim setiap beberapa detik—telah ditetapkan sebagai alat pemeliharaan preventif utama. Jika sinyal tidak lagi diterima di suatu area, Robot itu sendiri dapat memberikan peringatan bahwa bagian tersebut rusak. dan memerlukan intervensi, sehingga mengurangi waktu henti untuk perawatan.

Tim yang bertanggung jawab atas pengembangan kini sedang berupaya meningkatkan sensitivitas secara keseluruhan. Tantangannya adalah agar kulit mampu... memproses beberapa titik sentuh secara simultan tanpa merasa kewalahan, mengenali pola-pola kompleks, misalnya ketika seseorang bersandar pada tubuh robot atau ketika robot harus bergerak di ruang yang sangat sempit.

Selain kekuatan mekanis dan kemudahan perbaikan, tujuan lainnya adalah membuat kulit ini kompatibel dengan berbagai jenis lapisan estetika, sehingga dapat dirawat dengan baik. tampilan yang menyenangkan atau lebih manusiawi tanpa mengorbankan kinerja teknis.Hal ini penting dalam pengaturan perawatan kesehatan atau perawatan lansia, di mana persepsi sosial terhadap mesin tersebut hampir sama pentingnya dengan kinerjanya.

Keamanan, bahasa, dan etika: mengapa kata-kata itu penting

Kemajuan teknologi kulit neuromorfik bertepatan dengan meningkatnya kekhawatiran tentang keselamatan dalam interaksi manusia-robot. Insiden yang didokumentasikan di media sosial—seperti video di mana robot humanoid meniru gerakan manusia yang akhirnya menyebabkan bahaya—telah dilaporkan. pukulan menyakitkan bagi operatornya– hal ini mengingatkan kita bahwa mesin-mesin ini belum memahami konteks atau etika dari tindakan mereka.

Dalam banyak kasus, robot humanoid komersial hanya meniru data pergerakan yang mereka terima hampir secara real-time, tanpa membedakannya. apakah suatu isyarat tidak berbahaya atau berbahayaOleh karena itu, menggabungkan "lapisan pelindung" yang lebih baik dengan lapisan kontrol tambahan dan batasan gaya adalah kunci untuk mengurangi risiko, baik di laboratorium maupun di tempat kerja nyata.

Desain neural hierarkis dari kulit baru ini bertujuan untuk memberikan lapisan perlindungan ekstra terhadap benturan, sayatan, atau tekanan berlebihanDengan memicu refleks cepat, sistem ini membantu mencegah situasi di mana robot mungkin terus mendorong atau memukul tanpa "menyadari" kerusakan yang ditimbulkannya.

Pada saat yang sama, penggunaan istilah “nyeri” untuk menjelaskan fungsi-fungsi ini telah membuka perdebatan etika dan komunikatif. Beberapa spesialis memperingatkan bahwa Mengaitkan sifat manusia pada mesin dapat menyebabkan kebingungan., yang memicu gagasan bahwa robot merasakan atau menderita seperti kita, sesuatu yang tidak sesuai dengan kenyataan.

Sebagian besar peneliti bersikeras menekankan bahwa ini adalah sinyal teknis, mekanisme alarm pintarHal ini berguna untuk membuat mesin lebih aman dan efisien, tetapi tanpa komponen emosional. Kuncinya, menurut mereka, adalah menggunakan bahasa yang didaktik tanpa menimbulkan kesalahpahaman, terutama sekarang karena sistem ini semakin banyak hadir dalam kehidupan sehari-hari.

Kemunculan ini kulit elektronik neuromorfik Hal ini mendekatkan robot pada perilaku fisik yang menyerupai manusia dalam hal refleks dan perlindungan terhadap bahaya. Dengan menggabungkan deteksi sentuhan, pengenalan bahaya, dan respons ultra cepatSistem-sistem ini menjanjikan pengurangan kecelakaan, penurunan biaya perbaikan, dan peningkatan koeksistensi antara manusia dan mesin di pabrik, gudang, rumah sakit, dan rumah. Masih ada kemajuan yang perlu dicapai dalam hal sensitivitas, regulasi, dan bahasa etika, tetapi gagasan tentang robot yang memiliki "indera rasa sakit" sendiri tidak lagi menjadi konsep futuristik dan menjadi alat praktis untuk keselamatan dan keandalan.

Artikel terkait:

Tabel Data Google NotebookLM: Inilah cara AI ingin mengatur data Anda

Alberto Navarro

Saya seorang penggila teknologi yang telah mengubah minat "geek"-nya menjadi sebuah profesi. Saya telah menghabiskan lebih dari 10 tahun hidup saya menggunakan teknologi mutakhir dan mengutak-atik semua jenis program hanya karena rasa ingin tahu. Sekarang saya memiliki spesialisasi dalam teknologi komputer dan video game. Hal ini karena selama lebih dari 5 tahun saya telah menulis untuk berbagai website tentang teknologi dan video game, membuat artikel yang berupaya memberikan informasi yang Anda butuhkan dalam bahasa yang dapat dimengerti oleh semua orang.

Jika Anda memiliki pertanyaan, pengetahuan saya berkisar dari segala sesuatu yang berhubungan dengan sistem operasi Windows serta Android untuk ponsel. Dan komitmen saya adalah kepada Anda, saya selalu bersedia meluangkan beberapa menit dan membantu Anda menyelesaikan pertanyaan apa pun yang mungkin Anda miliki di dunia internet ini.