Корейські вчені створили штучну нервову систему, яка дозволяє роботам відчувати легкі дотики та удари

Команда вчених з Корейського інституту передових технологій (KAIST) створила штучну сенсорну нервову систему для роботів, яка дозволяє відрізняти безпечні дотики від потенційно небезпечних, наслідуючи поведінку живих організмів. Про це розповіло видання Interesting Engineering.

Ця технологія побудована на основі нейроморфного напівпровідника — нового типу мемристора, що дозволяє реагувати на зовнішні стимули без потреби у складному програмному забезпеченні чи великій обчислювальній потужності.

У тварин і людей звична стимуляція, як-от шум кондиціонера або одяг на тілі, з часом ігнорується, тоді як нові або небезпечні сигнали, наприклад, раптовий дотик чи біль, викликають миттєву реакцію. Цей механізм регулюється через два процеси: габітуацію (приглушення реакції на повторювані безпечні стимули) і сенситизацію (посилення реакції на загрозливі стимули). Команда KAIST змогла відтворити ці механізми в електронному вигляді.

Інновація полягає в особливому дизайні нового мемристора. На відміну від попередніх моделей, які могли лише змінювати провідність в одному напрямі, цей пристрій має додатковий внутрішній шар, що дозволяє змінювати провідність у протилежному напрямку. Завдяки цьому мемристор може зменшувати чутливість до повторюваних дотиків і водночас швидко активізуватись у разі появи болючого сигналу.

Щоб перевірити розробку, дослідники встановили систему в штучну руку. Спершу вона реагувала на кожен дотик. Згодом, якщо дотики повторювались без загрози, реакція зменшувалась. Коли ж ті самі дотики поєднувались з електричним струмом, рука знову ставала дуже чутливою.

Цей прорив демонструє, що штучні нервові системи можуть бути компактними, енергоефективними та працювати без складного ПЗ, відкриваючи шлях до нової епохи робототехніки.