Ученые подарили работам новую способность, но она приносит боль

Одна из задач ученых в области робототехники — создать работа максимально приближенного к человеку, способного мыслить, испытывать разный спектр эмоций и обладать органами чувств. Еще один шаг к этому сделали ученые из китайского университета, подарившие работам новую способность, а именно чувствовать боль и реагировать на опасность.

Что известно о новой технологии и где ее можно будет применять в будущем, пишет New Scientist.

Как испытывает боль человек?

Человек способен испытывать боль благодаря сложному взаимодействию между периферическими нервными сигналами и их интерпретацией мозгом.

Болевые рецепторы (ноцицепторы), расположенные в коже, передают электрические сигналы в различные участки мозга, воспринимая различные виды боли и активируя защитные реакции, которые помогают избежать травм и повреждений.

Чувство боли выполняет важную защитную роль в жизни человека, защищает от травм, повреждений и заболеваний, помогает избежать опасности.

Как работает новое изобретение ученых, наделяющее роботов способностью испытывать боль?

Команда ученых из Хунанского университета в Китае, основываясь на человеческих процессах, разработала синтетическую кожу и специальный алгоритм искусственного интеллекта.

В основу изобретения легла система зондирования боли, функционирующая благодаря "сотрудничеству" кристаллов цинка и гелия. Как пояснили изобретатели, эти кристаллы реагируют на чрезмерное применение силы и высвобождают электроны, создавая электрический сигнал и вспышку света, благодаря которому можно определить точное место, где робот испытывает боль.

Следует заметить, что специальный алгоритм искусственного интеллекта помогает работу определить, какого именно раздражителя следует избегать.

В чем уникальность новой технологии?

Изобретатели в своем труде подчеркивают, что эта технология позволяет работам выявлять опасность и реагировать на нее.

Благодаря использованию электрических и оптических сигналов можно одновременно воспринимать интенсивность и локализацию боли, что похоже на функционирование "естественного ноцицептора".

Ученые уже "научили" программу около 100 электрическим и оптическим показателям. Тестирование проводили с использованием ножа, палочки, колючих шариков и ватного шарика (которые нажимали на датчик). Так алгоритм "привык" различать вредные и безвредные объекты, которые могут давать схожие показатели.

По результатам проведенных исследований роботизированная рука "научилась" успешно различать безопасные и опасные объекты в большинстве (97,5%) случаев.

К примеру, искусственный интеллект понимал, что шарик из ваты безопасен, а вот мяч с железными шипами он сразу выбрасывал, чтобы не получить повреждения.

Где можно использовать эту технологию?

Первое практическое применение, если работы могут испытывать боль, это может помочь избежать повреждений или разрушения оборудования.

Способность испытывать боль может помогать работам адаптироваться к непредсказуемым ситуациям, что может быть важно в работе в различных условиях и средах.

В то же время работы, которые могут реагировать на боль, могут легче сотрудничать с людьми, способствуя безопасности и удобству во взаимодействии.

Кроме того, такие работы будут незаменимы для медицинских процедур, требующих точности и чувствительности. Так во время исследования своей технологии ученые прикрепили синтетическую кожу на сердце, печень и легкие крысы и разрешили работу-хирургу провести биопсию (взятие части ткани для последующего микроскопического исследования).

Сигналы, получаемые роботом от кожи в течение процедуры, направляли его руку так, чтобы не повредить эти органы. И все прошло достаточно удачно. Исходя из этого, ученые предполагают, что синтетическую кожу можно будет встраивать в хирургические инструменты, что позволит хирургам "чувствовать органы".

Ранее мы писали, что ученые создали уникальную роботизированную руку, обладающую человеческими свойствами.

Напомним, мы сообщали, что ученые создали мягких роботов, которые будут изучать инопланетные миры.

Также мы рассказывали, что изобретатели разработали сверхчувствительную искусственную кожу, которую хотят использовать для роботов и протезов.