Robôs que sentem dor reagem mais rápido que humanos

Toque em algo quente e sua mão recua antes mesmo de você pensar. Essa fração de segundo é importante.

Os nervos sensoriais da pele enviam um sinal rápido à medula espinhal, que aciona os músculos imediatamente. Seu cérebro se atualiza mais tarde. A maioria dos robôs não consegue fazer isso. Quando um robô humanóide toca em algo prejudicial, os dados do sensor geralmente viajam para um processador central, aguardam a análise e depois enviam instruções de volta aos motores. Mesmo pequenos atrasos podem levar a peças quebradas ou interações perigosas.

À medida que os robôs entram nas casas, nos hospitais e nos locais de trabalho, esse atraso torna-se um problema actual.

Uma pele robótica projetada para imitar o sistema nervoso humano

Cientistas da Academia Chinesa de Ciências e de universidades colaboradoras estão enfrentando esse desafio com uma e-skin robótica neuromórfica, também conhecida como NRE-skin. Em vez de agir como uma simples almofada de pressão, esta pele funciona mais como um sistema nervoso humano. As peles de robôs tradicionais podem dizer quando são tocadas. Eles não sabem dizer se esse toque é prejudicial. O novo e-skin pode fazer as duas coisas. Essa diferença muda tudo.

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Como funciona a e-skin neuromórfica

A e-skin é construída em quatro camadas que refletem o funcionamento da pele e dos nervos humanos. A camada superior atua como uma cobertura externa protetora, semelhante à epiderme. Abaixo dele estão sensores e circuitos que se comportam como nervos sensoriais. Mesmo quando nada toca o robô, a pele envia um pequeno pulso elétrico ao robô a cada 75 a 150 segundos. Este sinal funciona como uma verificação de standing que indica que está tudo bem. Quando a pele está danificada, o pulso para. O robô sabe imediatamente onde foi ferido e alerta seu dono. O toque cria outro sinal. O contato regular envia picos neurais ao processador central do robô para interpretação. No entanto, a pressão extrema desencadeia algo diferente.

Como os robôs detectam a dor e desencadeiam reflexos instantâneos

Se a força exceder um limite predefinido, a pele gera um pico de alta tensão que vai direto para os motores. Isso ignora totalmente o processador central. O resultado é um reflexo. O robô pode puxar o braço instantaneamente, da mesma forma que um ser humano faz depois de tocar uma superfície quente. O sinal de dor só aparece quando o contato é realmente perigoso, o que ajuda a evitar reações exageradas. Este sistema de reflexo native reduz os danos, melhora a segurança e torna as interações mais naturais.

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Os cientistas desenvolveram uma pele robótica que pode detectar dor e desencadear reflexos sem esperar a resposta de um processador central. (Han Suyuan/China Information Service/VCG through Getty Photos)

A pele robótica auto-reparadora faz correções rapidamente

O design inclui outro recurso inteligente. A e-skin é feita de remendos magnéticos que se encaixam como blocos de construção. Se parte da pele for danificada, o proprietário pode remover o adesivo afetado e colocar um novo em segundos. Não há necessidade de substituir toda a superfície. Essa abordagem modular economiza tempo, reduz custos e mantém os robôs em serviço por mais tempo.

Por que a pele sensível à dor é importante para os robôs do mundo actual

Os futuros robôs de serviço precisarão trabalhar perto das pessoas. Eles atenderão pacientes, ajudarão idosos e operarão com segurança em espaços lotados. Uma sensação de tato que inclui detecção de dor e lesões torna os robôs mais conscientes e mais confiáveis. Também reduz o risco de acidentes causados ​​por reações retardadas ou sobrecarga do sensor. A equipe de pesquisa afirma que seu design de inspiração neural melhora o toque robótico, a segurança e a interação intuitiva entre humanos e robôs. É um passo elementary em direção a robôs que se comportam menos como máquinas e mais como parceiros responsivos.

O que esta tecnologia significa para o futuro dos robôs

O próximo desafio é a sensibilidade. Os pesquisadores querem que a pele reconheça vários toques ao mesmo tempo, sem confusão. Se forem bem-sucedidos, os robôs poderão realizar tarefas físicas complexas enquanto permanecem alertas ao perigo em toda a sua superfície. Isso deixa os robôs humanóides um passo mais perto de agir por instinto.

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Um novo design de e-skin permite que os robôs se afastem de contatos perigosos em milissegundos, reduzindo o risco de ferimentos ou falhas mecânicas. (CFOTO/Publicação Futura through Getty Photos)

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Principais conclusões de Kurt

Robôs que podem sentir dor podem parecer perturbadores no início. Na realidade, trata-se de proteção, rapidez e segurança. Ao copiar o funcionamento do sistema nervoso humano, os cientistas estão proporcionando aos robôs reflexos mais rápidos e melhor julgamento no mundo físico. À medida que os robôs se tornam parte da vida diária, esses instintos podem fazer toda a diferença.

Você se sentiria mais confortável perto de um robô se ele pudesse sentir dor e reagir instantaneamente, ou essa ideia levanta novas preocupações para você? Informe-nos escrevendo para nós em Cyberguy. com.

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