هذا الجلد الإلكتروني يمكن أن يشعر بالألم مثل البشر

يعتقد الباحثون أن الجلود الإلكترونية يمكن أن تساعد في إنشاء جيل جديد من الروبوتات الذكية. (الصورة: جامعة غلاسكو دوك)

جاكرتا - اتضح أنه ليس فقط الجلد البشري يمكن أن يشعر بالألم عند الإصابة ، فقد نجح الباحثون في المملكة المتحدة في إنشاء جلد إلكتروني (e-skin) يتمتع بنفس قدرات جلد الإنسان.

يعتقد الباحثون أن هذا الجلد الإلكتروني يمكن أن يساعد في إنشاء جيل جديد من الروبوتات الذكية ذات الحساسية الشبيهة بالإنسان والقدرة على التعلم من الأخطاء المؤلمة.

تصنع هذه الجلود الإلكترونية أو الاصطناعية بنوع جديد من أنظمة المعالجة القائمة على الترانزستورات المشبكية التي تحاكي المسارات العصبية للدماغ للتعلم. يتم تضمين الجلد في الهيكل العظمي للروبوت ، مما يدل على قدرة خارقة على تعلم التفاعل مع المحفزات الخارجية.

تم تصميم إنشاء هذا الجلد الإلكتروني من قبل فريق من المهندسين من جامعة غلاسكو ، بقيادة البروفيسور رافيندر داهيا ، وهم يشرحون كيفية بناء نموذج أولي للجلد الإلكتروني الحسابي (e-skin) ، وكيف يعزز الوضع الحالي للفن في الروبوتات الحساسة للمس.

"نحن جميعا نتعلم في وقت مبكر من حياتنا للاستجابة بشكل مناسب للمحفزات غير المتوقعة مثل الألم لمنعنا من إيذاء أنفسنا مرة أخرى" ، قال البروفيسور ضاحية.

لم يكن هذا البحث قصيرا ، فقد أمضوا عدة سنوات في إكماله. تتمثل إحدى الطرق التي تم استكشافها على نطاق واسع في نشر سلسلة من مستشعرات التلامس أو الضغط عبر سطح الجلد الإلكتروني للكشف عن وقت ملامسته لجسم ما.

ثم يتم إرسال البيانات من أجهزة الاستشعار إلى جهاز كمبيوتر لمعالجتها وتفسيرها. عادة ما تولد المستشعرات كميات كبيرة من البيانات التي تستغرق وقتا طويلا للمعالجة والاستجابة بشكل صحيح ، مما يتسبب في تأخيرات يمكن أن تقلل من فعالية الجلد المحتملة في مهام العالم الحقيقي.

يستلهم الشكل الجديد لفريق غلاسكو من الجلد الإلكتروني من كيفية تفسير الجهاز العصبي المحيطي البشري للإشارات الواردة من الجلد للقضاء على الكمون واستهلاك الطاقة.

بمجرد أن يتلقى الجلد البشري المدخلات ، يبدأ الجهاز العصبي المحيطي في معالجته عند نقطة الاتصال ، مما يقلل من المعلومات الأساسية فقط قبل إرساله إلى الدماغ.

ويسمح هذا الانخفاض في البيانات الحسية بالاستخدام الفعال لقنوات الاتصال اللازمة لإرسال البيانات إلى الدماغ، الذي يستجيب بعد ذلك على الفور لكي يتفاعل الجسم بشكل مناسب. يعد تطوير الجلود الإلكترونية أحدث اختراق في أسطح الطباعة المرنة.

وقال البروفيسور ضاحية: "بالطبع ، فإن تطوير هذا الشكل الجديد من الجلد الإلكتروني ليس غير مؤلم حقا كما نعرفه ، إنه مجرد طريقة مختصرة لشرح عملية التعلم من المحفزات الخارجية".

ووفقا للبروفيسور ضاحية، فإن ما تمكن من إنشائه من خلال هذه العملية كان جلدا إلكترونيا قادرا على توزيع التعلم على مستوى الأجهزة، والذي لم يكن بحاجة إلى إرسال الرسائل ذهابا وإيابا إلى معالج مركزي قبل اتخاذ أي إجراء.

"على العكس من ذلك ، فإنه يسرع بشكل كبير عملية الاستجابة للمس عن طريق تقليل كمية الحساب المطلوبة. ونعتقد أن هذه خطوة حقيقية إلى الأمام في عملنا لإنشاء جلد إلكتروني مطبوع عصبيا واسع النطاق قادر على الاستجابة بشكل مناسب للمحفزات".

ونشرت الدراسة، التي تحمل عنوان "الجلد الإلكتروني القائم على الترانزستورات المشبكية المطبوعة للروبوتات لتشعر وتتعلم"، في مجلة Science Robotics.