Tavaly ősszel a Müncheni Műszaki Egyetem kutatócsoportja olyan mesterséges bőr kifejlesztéséről számolt be, amely segítségével a gépek is képesek érzékelni és a fizikai érintésekre reagálni. Ezekre a funkciókra pedig egyre nagyobb szükségük lesz, hiszen egyre szorosabb kapcsolatba kerülnek az emberekkel.

A Nemzetközi Robotikai Szövetség jelentése szerint a gyártók 2017-ben globálisan 10 ezer munkavállalóra számítva 85 ipari robotot alkalmaztak. Az elemzés azt prognosztizálja, hogy 2021-ig az ipari robotok globális kínálata évente 14%-kal fog emelkedni. A dolgozókkal való közös munkavégzéssel kapcsolatban azonban komoly aggályok is felmerülnek, például, hogy miként lesznek képesek a gépek biztonságos interakciókra.

„A jelenlegi robotoknak egyáltalán nincs tapintási érzékelésük” – mondta a CNN Business-nek Gordon Cheng professzor, aki a müncheni kutatócsoport egyik tagja. Ezek a szerkezetek akkora erő kifejtésére is képesek, ami súlyos sérülést okozhat. A munkaadóknak tehát meg kell arról bizonyosodniuk, hogy a gépek tudatosan mozognak a környezetükben és jól navigálnak a dolgozók között.

Gordon Cheng és a H-1 robot, amelyen több mint 13 ezer érzékelő található

„Az érintés lehetővé teszi, hogy biztonságosan lehessen a robotokat működtetni azáltal, hogy képesek lesznek érzékelni a nem látható akadályokat is. Továbbá az is cél, hogy egy adott feladatot a megfelelő erőkifejtéssel végezzenek el anélkül, hogy tárgyakban, másokban vagy akár saját magukban kárt tennének” – véli Chiara Bartolozzi, az Olasz Technológiai Intézet szakértője.

A speciális érzékelő bőrfelület lehetővé teheti azt is, hogy a jövőben robotokat is tudjanak alkalmazni gondozói, egészségügyi és kísérői feladatok elvégzésére.

Az emberi érzékelés lekoppintása

A szintetikus bőr kifejlesztéséhez a kutatók először megfigyelték az emberi test működését. Az ember körülbelül 5 millió bőr receptorral rendelkezik, ezek észlelik a testfelületen történő hatásokat és jeleket küldenek az agynak. Az agy azonban nem képes egyszerre az összes információt feldolgozni, ehelyett az idegrendszer fontossági sorrendet állít fel az új impulzusok között.

Ennek utánzására a kutatócsoport egy H-1-nek elnevezett humanoid autonóm robotot több mint 13 ezer érzékelővel fedett be – a vállaktól egészen a lábujjakig. A szenzorok képesek érzékelni a hőmérsékletet, a gyorsulást, a közelséget és az érintést. „Ezek a tényezők alapvető fontosságúak, hiszen ettől is lesz az emberek közötti interakció nagyon biztonságos” – tette hozzá Cheng.

A kutatók jelenleg azon dolgoznak, hogy olyan kisebb érzékelőket fejlesszenek, amelyeket nagy mennyiségben is lehetne gyártani. Akadnak azonban olyan tudósok is, akik szkeptikusak a gyártás volumenét illetően. Etienne Burdet, az Imperial College London humán robotikai professzora szerint a szenzorok magas költsége, valamint azok sérülékenysége komoly akadályokat jelent a tömeggyártás számára.

Az érintésérzékelés abban segítené a gépeket, hogy szorosabban együtt tudjanak működni az emberekkel

A szakemberek évek óta dolgoznak egy olyan technológia kifejlesztésén, amely mesterségesen lehetővé teszi a tapintható érzékelést. A Northwestern Egyetem egyik csapata nemrég olyan vezeték és akkumulátor nélküli intelligens bőrről számolt be, amely a virtuális élményeket – például a Skype-hívásokat – tehetné még valósabbá.

A müncheni egyetem professzorának pedig sikerült leküzdenie egy olyan fontos problémát, ami eddig megakadályozta az érintésérzékelés kifejlesztését. A korábbi kísérletek során ugyanis hatalmas számítógépes kapacitásra volt szükség ahhoz, hogy feldolgozzák a mesterséges bőr sejtjeiből érkező jeleket. Az ő rendszerük azonban csak abban az esetben küld jeleket, ha az adott sejtet valami aktiválta. Ennek köszönhetően a rendszert nem terheli túl a sok adat, és képes úgy működni, mint az emberi idegrendszer. A folyamat hasonló ahhoz, amikor felveszünk egy kesztyűt, először érezni fogjuk a kezünkön, de egy idő után már nem veszünk arról tudomást, hogy rajtunk van.

A jövő kollégái és ápolói

A fenti tulajdonságok lehetővé tennék a robotok számára, hogy pontosabban tudják érzékelni a környezetüket, és úgy tudjanak kapcsolatba lépni az emberekkel, hogy előre lássák, illetve elkerüljék a baleseteket.

„A technológia utat nyithat olyan lehetőségek számára is, ahol a robotoknak sokkal szorosabb közelségben kell dolgozniuk az emberekkel, például a gondozói munka során. Így segíthetnének például kikelni az ágyból vagy a házon belül mozogni” – részletezte a Robotic Industries Association alelnöke.  

Bob Doyle azonban azt is elismerte, hogy az eddigi eredmények még messze állnak attól, hogy a gépek a segítői munkáknál is sokrétűen alkalmazhatóak legyenek. Hozzátette: a biztonság garantálása továbbra is a legfontosabb szempont kell, hogy legyen.