Учёные сообщили о создании прототипа нейроморфной искусственной кожи для роботов. Разработка, как отмечают авторы, вдохновлена принципами работы нервной системы человека. В отличие от обычных датчиков она использует импульсные сигналы, похожие на работу биологических нейронов.
Как работает искусственная кожа
Информация о прикосновении и давлении кодируется в виде электрических «спайков». Каждый сенсор имеет уникальный идентификатор. Для передачи данных используются форма, амплитуда и длительность импульсов.
На следующем уровне сигналы поступают в модуль, аналогичный спинному мозгу. Там они фильтруются, локализуются и анализируются. В этом же блоке задаётся болевой порог. При его превышении робот прекращает давление и отдёргивает манипулятор.
Рефлексы без участия процессора
Базовые реакции запрограммированы на самом нижнем уровне архитектуры. Это позволяет роботу реагировать мгновенно, без анализа центральным процессором. Такой подход важен при взаимодействии с людьми, включая пожилых и пациентов больниц.
Дополнительно датчики периодически отправляют контрольный импульс. Его отсутствие указывает на повреждение сегмента кожи. Магнитное крепление позволяет быстро заменить неисправный элемент.
Пока только давление
Искусственная кожа сейчас распознаёт лишь давление. Для определения температуры и других ощущений потребуются новые датчики. Учёные считают спайковые нейронные сети оптимальной основой для такого симбиоза сенсорики и вычислений, даже если это лишь приближение к биологии.
