中國研究人員開發先進疼痛感應機器人皮膚取得突破

碰觸一些熱的東西，你的手會在你想都沒想的時候彈回來。那一瞬間很重要。

皮膚中的感覺神經向脊髓發送快速信號。這會立即刺激你的大腦隨後趕上的肌肉。大多數機器人無法做到這一點。當人形機器人接觸到危險物體時，傳感器數據通常會發送到中央處理器。等待分析然後將命令發送回電機。即使是最輕微的延遲也可能導致零件損壞或引起危險反應。

隨著機器人進入家庭、醫院和工作場所，這種延遲將成為一個真正的問題。

旨在模仿人類神經系統的機器人皮膚

來自中國科學院和合作大學的科學家正在利用神經形態機器人電子皮膚（也稱為 NRE 皮膚）來應對這一挑戰。這種皮膚的工作原理更像是人類的神經系統。傳統的機器人皮膚可以感知觸摸情況。他們無法判斷這種接觸是否有害。新的電子皮膚可以做到這兩點。這種差異改變了一切。

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神經形態電子皮膚的工作原理

電子皮膚由四層組成，反映了人類皮膚和神經的功能。頂層用作外部保護屏障。與表皮類似，下面是像感覺神經一樣工作的傳感器和電路。即使沒有任何東西觸及機器人。皮膚每 75 到 150 秒向機器人發送一次小電脈衝。該信號的作用類似於狀態檢查，告訴它一切正常。當皮膚受損時，脈搏就會停止。機器人立即知道受傷的位置並提醒主人。觸摸會產生另一個信號。正常的觸摸會向機器人的中央處理器發送類似神經的尖峰以進行解釋。然而，巨大的壓力會導致不同的情況。

機器人如何檢測疼痛并立即做出反應？

如果力超過指定閾值，皮膚會產生指向電機的高電壓。這完全繞過了中央處理器。結果就是反思。機器人可以立即拉出手臂。就像人類接觸熱表面後所做的那樣。僅當接觸確實存在危險時才會出現疼痛信號。這有助於防止過度反應。獨特的反沖系統可減少傷害，提高安全性，並使互動感覺更加自然。

通過一次演示，機器人一天可以學習 1,000 項任務。

機器人的自我修復皮膚使得修復速度很快。

該設計還有另一個巧妙的特點：電子皮膚由磁性片製成，這些磁性片像塊一樣組裝在一起。如果皮膚的一部分受損，主人可以去除受影響的貼片並在幾秒鐘內貼上新的貼片。無需更換整個表面。模塊化方法可以節省時間、降低成本並使機器人的服務時間更長。

為什麼疼痛感應皮膚對於現實世界的機器人很重要？

未來的服務機器人需要與人近距離工作。他們會幫助病人。幫助老年人並在擁擠的地區安全工作。觸覺，包括疼痛和傷害檢測，使機器人更加敏感和可靠。它還降低了因反應延遲或傳感器過載而導致事故的風險。研究團隊表示，受神經啟發的設計改善了機器人的觸覺、安全性和直觀的人機交互。這是向機器人邁出的重要一步，機器人的行為不再像機器，而更像反應靈敏的伙伴。

這項技術對機器人技術的未來意味著什麼？

下一個挑戰是敏感性。研究人員希望皮膚能夠同時感知多個觸摸而不會混淆。如果成功，機器人可以處理複雜的物理任務。同時，他們對整個地表的危險保持警惕。這使得人形機器人離本能行動又近了一步。

一個機器人在令人震驚的舞台展示後震驚了人群。

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庫爾特的要點

感覺疼痛的機器人一開始可能聽起來令人不安。事實上，它關乎保護、速度和安全。通過模仿人類神經系統的工作方式。科學家們正在讓機器人在現實世界中做出更快的反應並做出更好的判斷。當機器人成為日常生活的一部分時，這些本能就能發揮重要作用。

在機器人身邊你會感覺更舒服嗎？如果它感覺到疼痛并立即做出反應，或者這個想法會讓你更加焦慮嗎？請寫信告知我們 Cyber​​​​guy.com

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