この電子皮膚は人間のように痛みを感じることができます

研究者らは、電子スキンが新世代のスマートロボットの創出に役立つと考えている。(写真提供:グラスゴー大学ドク校)

ジャカルタ - 人間の皮膚だけが怪我をすると痛みを感じることができるだけでなく、英国の研究者は人間の皮膚と同じ能力を持つ電子皮膚(電子皮膚)を作成することに成功しました。

研究者らは、この電子皮膚が、人間のような感受性と痛みを伴う間違いから学ぶ能力を備えた新世代のスマートロボットの創造に役立つと考えています。

これらの電子的または人工的な皮膚は、学習のために脳の神経経路を模倣するシナプストランジスタに基づく新しいタイプの処理システムで作られています。皮膚はロボットの骨格に埋め込まれており、外部刺激に反応することを学ぶ不思議な能力を示しています。

この電子スキンの作成は、グラスゴー大学のエンジニアチームによって考案され、Ravinder Dahiya教授が率いる、プロトタイプの計算電子スキン(eスキン)を構築する方法と、それがタッチセンシティブロボットの現在の最先端をどのように強化するかを説明します。

「私たちは皆、人生の早い段階で、痛みなどの予期せぬ刺激に適切に反応して、再び自分自身を傷つけるのを防ぐことを学びます」とDahiya教授は言いました。

この研究は短くはなく、彼らは数年かけて完成させました。広く検討されている方法の1つは、電子皮膚の表面全体に一連の接触または圧力センサを展開して、物体に接触したときを検出することです。

その後、センサーからのデータは、処理と解釈のためにコンピュータに送信されます。センサーは通常、適切な処理と応答に時間がかかる大量のデータを生成し、現実世界のタスクにおける皮膚の潜在的な有効性を低下させる遅延を引き起こします。

グラスゴーチームの新しい形の電子皮膚は、人間の末梢神経系が皮膚からの信号を解釈してレイテンシと消費電力を排除する方法からインスピレーションを得ています。

人間の皮膚が入力を受け取るとすぐに、末梢神経系は接触点でそれを処理し始め、脳に送られる前にそれを重要な情報だけに減らします。

感覚データの減少により、脳にデータを送信するために必要な通信チャネルを効率的に使用でき、脳は身体が適切に反応するために即座に反応します。電子スキンの開発は、フレキシブル印刷表面における最新のブレークスルーです。

「もちろん、この新しい形態の電子皮膚の開発は、私たちが知っているほど痛みを伴わないものではなく、外部刺激からの学習プロセスを説明する簡単な方法です」とDahiya教授は述べています。

Dahiya教授によると、このプロセスを通じて彼が作り出すことができたのは、ハードウェアレベルで学習を分配できる電子スキンであり、行動を起こす前に中央プロセッサにメッセージを送受信する必要がなかったという。

「それどころか、必要な計算量を減らすことで、タッチに応答するプロセスを大幅に高速化します。これは、刺激に適切に反応できる大規模なニューロモルフィックなインプリントされた電子皮膚を作成するという私たちの研究における真の一歩であると信じています」とDahiya教授は述べています。

「ロボットが感じて学習するための印刷されたシナプストランジスタベースの電子皮膚」と題されたこの研究は、Science Roboticsに掲載されました。