Çinli bilim insanları acıyı algılayabilen ve tepki gösterebilen elektronik deri geliştirdi
Çinli bilim insanları, insan sinir sistemini örnek alarak acıyı algılayabilen ve tepki gösterebilen bir elektronik deri tasarladı.
İnsanlar, çok sıcak veya keskin cisimlere dokunduğunda, duyusal sinirler omuriliğe anında sinyal gönderiyor ve beyin acıyı tam anlamıyla işlemden geçirmeden önce, refleks olarak elin geri çekilmesine yol açıyor. Bu hızlı tepki, ciddi yaralanmaların önlenmesinde kilit rol oynuyor.
Buna karşılık, robotlar genelde merkezi işlem birimlerine bağımlı çalışıyor ve sensör verilerini işlem birimine ilettikten sonra analiz edip motor komutları oluşturuyor. Bu işlem sırasında oluşabilecek gecikmeler, robotların mekanik aksamına zarar verebilir.
Ev ve hastane gibi insan yoğunluklu alanlarda daha aktif yer alacak robotların çevreyle etkileşim kapasitesinin artırılması hedefleniyor.
Hong Kong Şehir Üniversitesi'nden araştırmacılar, nöromorfik robotik e-deri (NRE-deri) adı verilen yeni tasarımlarını tanıtarak robotların tehlikeyi algılama yeteneklerini önemli ölçüde geliştirdi. Nöromorfik terimi, yapay sistemlerin insan sinir sistemini taklit etmesi anlamına gelir.
Mevcut elektronik deriler, yüzeyle teması algılayabilse de bu temasın zarar verici olup olmadığını değerlendiremiyor.
NRE-deri ise duyusal bilgiyi sinir sistemi benzeri şekilde işliyor.
Bulguları PNAS adlı hakemli dergide yayımlanan araştırmaya göre, 4 katmandan oluşan bu derinin en üst katmanı, tıpkı insan derisi gibi koruyucu bir yüzey işlevi görüyor.
Bu katmanın altında, basıncı, kuvveti ve yapısal bütünlüğü sürekli takip eden ve duyusal sinirler gibi çalışan sensörler ve devreler yer alıyor.
Temas meydana geldiğinde, deri uygulanan basınca dair bilgi veren elektrik sinyalleri üretiyor. Normalde bu sinyaller merkezi işlemciye gidiyor.
Ancak basınç, belirlenen hasar eşiğini aştığında, yüksek voltajlı bir sinyal, merkezi işlemciyi bypass ederek doğrudan robotun motorlarına yönlendirilir; böylece örneğin robot kolunu geri çeker.
Araştırmacılar, sistemin kolay tamir edilebilirliğini sağlayan bir tasarım geliştirmiştir. Sistem bir hasar tespit ettiğinde, operatör ilgili parçayı çıkarıp yerine yeni donanımı kolayca takabilir.
NRE-deri, mevcut haliyle yalnızca basınca tepki verebiliyor ancak ileri aşamalarda ısıya karşı da yanıt vermesi planlanıyor.
Araştırma ekibi, sistemin hassasiyetini geliştirerek çoklu dokunma noktalarını işleyebilme kapasitesine ulaşmayı hedefliyor.
Kaynaklar: Independent Türkçe, Interesting Engineering, Ars Technica, PNAS
