Искусственная кожа с «рефлексами» сделает роботов безопаснее для человека

Исследователи представили прототип искусственной кожи, который позволяет роботам чувствовать давление и автоматически прекращать опасное воздействие. Система построена на принципах, схожих с работой нервной системы человека, но использует цифровые аналогии.

Группа учёных разработала нейроморфную электронную кожу (NRE-skin), способную наделять роботов тактильной чувствительностью. Ключевой задачей проекта стало создание механизма, который не допустит физического травмирования человека при взаимодействии с машиной. Основой системы стали гибкие полимерные сенсоры, реагирующие на давление. Каждый датчик преобразует механическое воздействие в последовательность электрических импульсов, частота этих импульсов соответствует силе нажатия, а дополнительные параметры (форма, амплитуда, длительность) играют роль уникального идентификатора сенсора.

Обработка сигнала организована по многоуровневой архитектуре:

Инженеры уделили внимание не только чувствительности, но и практичности использования кожи в реальных условиях. Кожа состоит из сегментов на магнитных креплениях, которые автоматически подключаются при установке. Каждый модуль периодически отправляет сигнал исправности, а при его отсутствии система точно определяет повреждённый участок, который можно быстро заменить. Текущий прототип способен распознавать только давление. а для различения температуры, текстуры поверхности или других ощущений потребуется интеграция дополнительных типов датчиков и создание параллельных каналов обработки информации.

Разработка ориентирована на применение в сервисной и медицинской робототехнике: например, для машин, помогающих пожилым людям или пациентам в больницах. Базовые рефлексы, заложенные на аппаратном уровне, должны исключить ситуацию, когда робот по неосторожности может причинить вред человеку.