Команда исследователей из Корейского института передовых технологий (KAIST) разработала передовую искусственную сенсорную нервную систему для роботов, которая способна различать безопасные прикосновения и потенциально опасные, подражая поведению живых организмов. Об этом сообщает Interesting Engineering.
Эта инновационная технология основана на нейроморфном полупроводнике — новом типе мемристора, который позволяет реагировать на внешние стимулы без необходимости в сложном программном обеспечении или высокой вычислительной мощности.
У людей и животных привычные раздражители, такие как шум кондиционера или одежда, со временем игнорируются, тогда как новые или угрожающие сигналы, например, резкое прикосновение или боль, вызывают немедленную реакцию. Этот механизм регулируется через два процесса: габитацию (снижение реакции на повторяющиеся безопасные стимулы) и сенситизацию (усиление реакции на угрожающие стимулы). Команда KAIST смогла воспроизвести эти механизмы в электронном виде.
Инновация заключается в уникальном дизайне нового мемристора. В отличие от предыдущих моделей, которые могли изменять проводимость только в одном направлении, это устройство имеет дополнительный внутренний слой, который позволяет изменять проводимость в противоположном направлении. Это позволяет мемристору снижать чувствительность к повторяющимся прикосновениям и одновременно быстро активироваться в случае появления болевого сигнала.
Для проверки разработки исследователи установили систему в искусственную руку. Сначала она реагировала на каждое прикосновение. По мере повторения прикосновений без угрозы реакция уменьшалась. Однако когда те же прикосновения сочетались с электрическим током, рука снова становилась очень чувствительной.
Этот прорыв демонстрирует, что искусственные нервные системы могут быть компактными, энергоэффективными и работать без сложного программного обеспечения, прокладывая путь к новому этапу в робототехнике.
