Группа ученых из Корейского института передовых технологий (KAIST) разработала инновационную искусственную сенсорную нервную систему для роботов, позволяющую различать безопасные прикосновения от потенциально опасных, подражая реакциям живых организмов. Об этом сообщает издание Interesting Engineering.

Эта новая технология основана на нейроморфном мемристоре — современном типе устройства, которое реагирует на внешние стимулы без необходимости в сложном программном обеспечении или высокой вычислительной мощности.

У людей и животных привычные раздражители, такие как шум кондиционера или прикосновение одежды, со временем игнорируются, в то время как новые или опасные сигналы, такие как внезапные прикосновения или боль, вызывают мгновенные реакции. Этот механизм регулируется двумя процессами: габитуацией (уменьшение реакции на повторяющиеся безопасные стимулы) и сенситизацией (усиление реакции на угрожающие стимулы). Команда KAIST смогла воспроизвести эти механизмы в электронном виде.

Уникальность данной технологии заключается в особом дизайне мемристора. В отличие от предыдущих моделей, которые могли изменять проводимость лишь в одном направлении, это устройство имеет дополнительный внутренний слой, позволяющий изменять проводимость в обратном направлении. Это обеспечивает возможность уменьшить чувствительность к повторяющимся прикосновениям и одновременно быстро реагировать на болезненные сигналы.

Чтобы протестировать свою разработку, исследователи интегрировали систему в искусственную руку. Сначала она реагировала на каждое прикосновение. Со временем, если прикосновения повторялись без угрозы, реакция уменьшалась. Однако, когда те же прикосновения сочетались с электрическим током, рука снова становилась очень чувствительной.

Этот научный прорыв демонстрирует, что искусственные нервные системы могут быть компактными, энергоэффективными и функционировать без сложного программного обеспечения, открывая новые возможности в робототехнике.